Группа исследователей из Калифорнийского университета в Дэвисе объявила о разработке инновационного интерфейса "мозг-компьютер" (BCI), который способен преобразовывать мозговые сигналы в читаемый текст с поразительной точностью. Недавние результаты, опубликованные в научной статье, подробно описывают эту прорывную технологию, которая позволяет предсказывать необходимые слова пользователя с ошибками менее чем 3 процента. Ученые, анализирующие данные, утверждают, что уровень ошибок этой коммуникационной технологии сопоставим с тем, что демонстрирует здоровый человек, читающий текст вслух.
Выводы исследования, опубликованные 14 августа в журнале New England Journal of Medicine, описывают выдающийся прогресс, достигнутый Кейси Харреллом, 45-летним отцом, страдающим от бокового амиотрофического склероза (БАС), известного также как болезнь Лу Герига. В исследовании отмечается, что симптомы у Харрелла начали проявляться за пять лет до его участия в проекте.
Заболевание лишило Харрелла возможности эффективно взаимодействовать с близкими, друзьями и окружающими. Если взглянуть на его ситуацию в более широком контексте, то среднестатистический человек ведет разговор на английском языке со скоростью около 160 слов в минуту. Специалисты по речи, работающие с Харреллом, отметили, что его скорость общения составила чуть выше среднего уровня, всего 5-7 правильных слов в минуту. Однако спустя месяц после процедуры по имплантации новых микроэлектродов в мозг Харрелла его способность четко и с желанием общаться с семьей и дочерью восстанавливалась с поразительной точностью.
Для обработки мозговых сигналов использовалась система NeuroPort от компании BlackRock Neurotech. Эта система передавала сигналы от 3,2-миллиметровых электродов, установленных в мозг Харрелла, на компьютеры с открытым исследовательским программным обеспечением платформы BRAND (Backend for Realtime Asynchronous Neural Decoding). Полученные данные использовались для обработки и декодирования неврологических сигналов в реальном времени, что позволило Харреллу формулировать ясные и точные предложения и фразы.
Эксперимент оказался крайне успешным с самого начала. На первом сеансе команда предложила Харреллу произнести заранее выбранные фразы, опираясь на словарь из 50 слов. Имплантированный нейропротез смог декодировать его речь с точностью 99,6%. На втором сеансе, также используя этот словарный запас, все его попытки были успешно расшифрованы, что привело к абсолютному показателю ошибок в словах, равному 0%.
В последующих сессиях словарный запас нейропротеза был значительно увеличен - с 50 до более чем 125 тысяч слов, что охватывало большинство разговорных фраз в английском языке. В результате нескольких часов тренировки нейропротез смог декодировать речь участника с точностью 90,2%. В течение нескольких месяцев результаты улучшались, и в итоге была достигнута стабильная точность перевода, превышающая 97,5%.
