U nastojanju da pomognu ljudima koji ne znaju govoriti, neuroznanstvenici su razvili uređaj koji može pretvarati moždane signale u govor. Ova tehnologija još nije dovoljno razvijena za upotrebu izvan laboratorija, iako se može koristiti za sintetizaciju čitavih rečenica koje se uglavnom razumiju, piše "Nature".
U nastojanju da pomognu ljudima koji ne znaju govoriti, neuroznanstvenici su razvili uređaj koji može pretvarati moždane signale u govor.
Ova tehnologija još nije dovoljno zrela za upotrebu izvan laboratorija, iako se može koristiti za sintetizaciju čitavih rečenica koje se općenito razumiju. Kreatori govornog dekodera predstavili su njegov opis u članku objavljenom u časopisu Nature 24. travnja.
Znanstvenici su u prošlosti koristili umjetnu inteligenciju za prevođenje moždanih signala u pojedinačne riječi, većinom koji se sastoje od jednog sloga, kaže Chethan Pandarinath, neuroinženjer sa Sveučilišta Emory u Atlanti, Georgia, koji je napisao komentar na ovaj članak. "Preskakanje s jednog sloga na rečenice tehnički je izazovno i dijelom je razlog zašto je djelo tako impresivno", kaže on.
Pretvori pokret u zvuk
Mnogi ljudi koji su izgubili sposobnost govora komuniciraju na uređaju koji zahtijeva male poteze da bi kursor odabrali slova ili riječi na zaslonu. Jedan poznati primjer bio je britanski fizičar Stephen Hawking, koji je imao bolest motornih neurona. Koristio je govorni uređaj aktiviran mišićima obraza, rekao je voditelj studije Edward Chang, neurokirurg sa Sveučilišta u Kaliforniji, San Francisco.
Budući da ljudi koji koriste takve uređaje moraju pisati riječi slovo po slovo, ti uređaji mogu biti vrlo spori, "govoreći" do deset riječi u minuti, kaže Chang. Prirodni govor uključuje u prosjeku 150 riječi u minuti. "To je zbog učinkovitosti glasnica," kaže on. I tako su Chang i njegov tim odlučili simulirati govorni sustav prilikom izgradnje svog dekodera govora.
Promotivni video:
Znanstvenici su radili s pet osoba koje su implodirane elektrodama na površini mozga u procesu liječenja epilepsije. U početku, kada su sudionici eksperimenta naglas čitali stotine rečenica, znanstvenici su zabilježili aktivnost mozga. Chang i kolege su zatim te snimke kombinirali s podacima iz prethodnih pokusa koji su gledali kako pokreti jezika, usana, čeljusti i grkljana stvaraju zvuk.
Koristeći ove podatke, znanstvenici su "uvježbali" algoritam dubokog učenja, a zatim uključili ovaj program u svoj dekoder. Uređaj pretvara signale mozga u određene pokrete glasnica i te pokrete pretvara u sintetički govor. Ljudi koji su slušali 101 sintetiziranu rečenicu uspjeli su razumjeti u prosjeku 70% riječi, kaže Chang.
U drugom eksperimentu, znanstvenici su zamolili jednog od sudionika da naglas pročita rečenice, a zatim isključi iste rečenice ustima. Rečenice koje su sintetizirane u ovom slučaju bile su lošije kvalitete od onih koje su sintetizirane iz "izgovorenog" govora, kaže Chang, ali rezultati su i dalje ohrabrujući.
Razumijevanje sintetiziranog govora pitanje je budućnosti
Govor, sintetiziran pretvaranjem moždanih signala u pokrete glasnica i pretvarajući ih u zvuk, lakše je razumjeti nego govor, koji se sintetizira pretvaranjem moždanih signala izravno u zvuk, kaže Stephanie Riès, neuroznanstvenica sa Sveučilišta San Diego. u Kaliforniji.
Ali nejasno je hoće li novi dekoder govora djelovati s riječima koje ljudi samo "govore" u svojim mislima, kaže Amy Orsborne, neuroinžinjerica sa Sveučilišta u Washingtonu u Seattleu. "Članak zaista dobro pokazuje da uređaj djeluje oponašajući govor", kaže ona. "Ali kako to djeluje ako osoba ne pomiče usne?"
Marc Slutzky, neuroznanstvenik sa Sveučilišta Northwestern u Chicagu, Illinois, slaže se i kaže da dekoder govora može biti učinkovitiji. Napominje da su slušatelji prepoznali sintetizirani govor odabirom riječi iz skupa opcija, ali kako se broj mogućnosti povećavao, riječi je bilo teže razumjeti.
Ovo je istraživanje "zaista važan korak, ali treba još mnogo učiniti prije nego što se sintetizirani govor može lako razumjeti", kaže Slutsky.
Georgia Guglielmi (Giorgia Guglielmi)