يطور الباحثون طريقة التعلم العميق لترجمة الإشارات الصوتية من الدماغ إلى نص

يمكن أن يعطي التعويض العصبي الجديد للمصابين بالشلل الشديد أو الآخرين الذين يعانون من فقدان الكلام طريقة أسرع للتواصل

قد يكون لدى الأشخاص الذين فقدوا القدرة على الكلام بسبب الشلل الشديد الأمل في طريقة أفضل للتواصل ، وذلك بفضل التكنولوجيا التي تقرأ أفكارهم بشكل أساسي وترجمتها إلى كلمات وجمل كاملة في الوقت الفعلي. من خلال النقر على الجزء من الدماغ الذي يتحكم في صندوق الصوت ، اكتشف الباحثون كيفية قراءة هذه الإشارات وتحويلها إلى كلمات باستخدام الذكاء الاصطناعي المتطور.

طور باحثون في جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو طريقة للسماح للأشخاص الذين يعانون من فقدان الكلام بالتواصل مع أدمغتهم. تستخدم التكنولوجيا الشبكات العصبية لترجمة الموجات الدماغية إلى كلمات وعبارات. إنه اختراق لأنه حتى الآن ، فإن أفضل تقنية للأعصاب العصبية قدمتها هي الترجمات حرفًا بحرف ، وهي بطيئة جدًا.

بصرف النظر عن الخوارزميات عالية الدقة ، فإن الطريقة الجديدة تنقر على جزء الدماغ الذي يرسل إشارات إلى صندوق الصوت. استخدمت التقنيات السابقة مناطق الدماغ التي تتحكم في اليد أو الذراع. يبدو من الواضح جدًا أنه كان يجب على العلماء استخدام هذا الجزء من الدماغ منذ البداية ، ولكن هذا هو البحث العصبي.

أثناء تطوير النظام ، قام باحثو جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو بتسجيل إشارات دماغية لأشخاص متطوعين دون إعاقة. قام العلماء بتغذية الأنماط إلى الشبكات العصبية ، والتي تعلمت فك تشفيرها في الوقت الفعلي. كما قاموا بتطبيق نموذج لغة إحصائية لتحسين دقة الخوارزمية.

كانت العقبة الرئيسية للباحثين هي ما إذا كانت المنطقة التي تتحكم في الكلام ستعمل بنفس الطريقة في الأشخاص الذين يعانون من ضعف كما هو الحال مع الأشخاص ذوي الكلام الطبيعي. لذلك قاموا بتوظيف متطوع مجهول ضعيف (Bravo1) وعملوا على إنشاء مفردات بسيطة من 50 كلمة لتغذية الخوارزميات - كلمات عملية يمكنه استخدامها في الحياة اليومية مثل الماء ، جيد ، أنا ، نعم ، لا ، وهكذا.

أثناء الاختبار ، طرح الفريق أسئلة بسيطة على Bravo1 مثل "كيف حالك؟" أو "هل تحتاج إلى أي شيء؟" عندما حاول Bravo1 الرد لفظيًا ، كان الكمبيوتر يترجم نبضاته إلى عبارات مثل ، "أنا بخير" ، أو "لا ، لست بحاجة إلى أي شيء".

قال جراح الأعصاب في جامعة كاليفورنيا ، إدوارد تشانغ ، والبروفيسور جين روبرتسون ، كبير مؤلفي الدراسة: "على حد علمنا ، هذا هو أول عرض ناجح لفك تشفير مباشر للكلمات الكاملة من نشاط دماغ شخص مشلول ولا يستطيع الكلام". "إنه يظهر وعدًا قويًا باستعادة الاتصال من خلال الاستفادة من آلية الكلام الطبيعية في الدماغ."

لا يزال النظام بطيئًا نسبيًا. يمكنه ترجمة ما يصل إلى 18 كلمة في الدقيقة - للمقارنة ، يمكن للأشخاص غير المعوقين التحدث بحوالي 200 كلمة في الدقيقة. ومع ذلك ، فهو أسرع من أي نظام تعويضي عصبي سابق تم تطويره. تبلغ دقة الترجمة فيه 93 بالمائة ومتوسط ​​75 بالمائة.

ومع ذلك ، هذه مجرد بداية لدراسة موسعة. تتمثل الخطوات التالية للفريق في زيادة عدد الأشخاص الخاضعين للاختبار ، وتوسيع مفردات النظام ، وتحسين معدل ترجمة الكلام.