В случае успеха ИИ может однажды помочь людям с нарушениями речи общаться.
- Нейробиологи из Калифорнийского университета в Сан-Франциско придумали систему на основе ИИ, которая может декодировать мозговые волны в письменный текст быстрее, чем существующие технологии.
- Хотя новая технология ограничена распознаванием устной речи в данный момент, она может помочь тем, у кого проблемы с речью.
- Исследователи опубликовали свои результаты в научном журнале Nature Neuroscience в конце марта.
Еще в 2008 году физик-теоретик Стивен Хокинг использовал программу синтезатора речи на компьютере Apple II для общения. Он должен был использовать ручное управление для работы системы, что стало проблематично для него по мере развития болезни Лу Герига. Тогда он перешел на новое устройство, называемое «щечный переключатель», которое при напряжении мышц щеки помогало ему говорить, писать электронные письма и просматривать веб-страницы.
Сегодня неврологи из Калифорнийского университета в Сан-Франциско придумали гораздо более продвинутую технологию - программу искусственного интеллекта, которая может превращать мысли в текст. Со временем она может помочь миллионам людей с нарушениями речи легко общаться.
И
«Мы используем концептуальное сходство задачи расшифровки речи от нейронной активности с задачей машинного перевода, то есть алгоритмического перевода текста с одного языка на другой», - написали ученые в новой статье, опубликованной в научном журнале Nature Neuroscience.
Ученые используют подход ИИ, который похож на перевод текста на разные языки. Основная теория одинакова в обоих случаях - цель состоит в том, чтобы преобразовать одну последовательность произвольной длины в другую, но входные сигналы - это не символы текста, а разные нейронные сигналы в мозге.
Чтобы проверить свою гипотезу, исследователи проводили испытания на людях. Ученые имплантировали электроды в мозг четырех участников с эпилепсией, чтобы контролировать их речь. Затем каждый человек читает вслух предложения одного из двух текстов: набор описаний изображений, состоящий из 30 предложений и 125 уникальных слов, который содержит 460 предложений и около 1800 уникальных слов.
Каждый участник прочитывал 50 предложений вслух несколько раз, включая такие строки, как «Тина Тернер - поп-певица» и «На кухне хаос». Поскольку каждый человек проговаривал, исследователи контролировали их деятельность мозга. Затем они ввели данные в алгоритм машинного обучения, преобразующий мозговые волны в цепочку чисел, которыми кодируются предложения. На следующем шаге алгоритма числа преобразуются обратно в последовательность слов.
Вначале система ИИ выдавала несколько бессмысленных фраз: «Шпинат был известным певцом»; предложения с неправильной грамматикой и некоторые философски звучащие предложения, такие как «оазис был миражом». Со временем система улучшилась, поскольку исследователи выделили начальные предложения, которые участники прочитали вслух для сравнения.
В одном случае система получила 97 процентов правильных предложений, что составляет меньше ошибок, чем у обычного человека. Тем не менее, алгоритм обрабатывает только небольшое количество предложений и слов по сравнению с тем, что в конечном итоге хочет произнести пользователь.
#artificial intelligence #нарушение речи #нейрофизиология #машинное обучение