Yulia Mi- Yulia Mi
Искусственный интеллект поможет «заговорить» немым людям
Сигналы, поступающие из мозга человека, могут быть конвертированы в звуки с помощью компьютера.
Электроды, размещенные в мозгу человека, могут транслировать мозговые импульсы в слова с помощью компьютера, что может быть полезно для людей, которые не могут разговаривать.
Когда мы говорим, наш мозг посылает сигналы от двигательной зоны коры головного мозга мускулам нашей челюсти, языка и глотки с целью координировать их движения и получить необходимый звук.
«Мозг транслирует мысли, которые вы хотите произнести, в движения речевого тракта, именно этот процесс мы пытаемся расшифровать», - объясняет Эдвард Чанг, сотрудник Калифорнийского университета в Сан-Франциско.
Он вместе со своими коллегами создал двухступенчатый процесс декодирования мыслей человека с помощью матрицы электродов, размещенной в части мозга, отвечающей за движения, и компьютерной модели, воспроизводящей звуки речи человека.
В своей работе ученые исследовали формирование речи у пятерых добровольцев, которые уже имели в коре головного мозга электроды в связи с терапией эпилепсии. Этих людей попросили произнести тихим голосом 101 предложение, которое содержало все звуки английского языка. При этом ученые записывали сигналы, поступающие из двигательной зоны коры мозга.
Затем с помощью специально разработанного алгоритма, полученный набор сигналов транслировали в звуки речи. Алгоритм этот чрезвычайно сложен, поскольку человек использует почти 100 мышц для речи, каждая из которых контролируется комбинацией нейронов.
После того, как по набору сигналов были сформированы аудиофайлы, ученые попросили несколько сотен носителей английского языка прослушать эти файлы и идентифицировать слова. Эксперимент показал, что почти 43% записей были расшифрованы идеально. Один из слушателей смог идентифицировать 82% предложений. И все же, такой метод «перевода мыслей в речь» пока далек от совершенства.
«Много ошибок было допущено при определении слов, имеющих близкий по значению и звучанию аналог. То есть смысл предложения был понятен», - объясняет Джош Чартьер, член команды из Калифорнийского университета.
Эксперимент был также проведен без произнесения слов, когда испытуемые лишь двигали губами, имитируя речь. В этом случае система сработала хуже, но все же смогла декодировать некоторые понятные словосочетания и предложения.
Созданная учеными система основана на сигналах, отвечающие за двигательные функции, которые посылает кора головного мозга даже если человек парализован. Поэтому устройство может использоваться теми людьми, которые раньше разговаривали, но потом утратили эту возможность.