Nuwe tegnologie gee 'n stem aan mense wat hul spraak verloor het
Neurowetenskaplikes het 'n dekodeerder ontwikkel wat breinaktiwiteit in sintetiese spraak kan omskakel, skryf ELSABÉ BRITS. Dit is die eerste stap in nuwe tegnologie wat mense wat nie meer kan praat nie, soos ná beroerte of degeneratiewe breinsiekte, woordvlerke sal gee.
KENNERS het vir die eerste keer daarin geslaag om breingolwe wat met spraak verband hou regstreeks om te skakel in klankseine, en daarna sinne. Daarvoor het hulle 'n senuweenetwerk ontwerp, wat die seine dekodeer en omgeskakel het na "bewegings" van die lippe, tong, kake, en larinks.
Daarna het dié virtuele lariks sinne gepraat danksy kunsmatige intelligensie.
Wanneer jy aan sintetiese spraak dink, kom prof. Stephen Hawking se blikkerige rekenaarstem waarskynlik by jou op. Dié kosmoloog, wat presies 300 jaar ná Galileo Galilei gebore is en dieselfde leerstoel in wiskunde aan die Universiteit van Cambridge beklee het as Isaac Newton, moes noodgedwonge só kommunikeer.
In 1963 is amiotrofiese laterale sklerose (ALS), 'n tipe motorneuronsiekte, by hom gediagnoseer. Die rekenaarstem wat hy sedert 1997 gebruik het nadat hy nie meer kon praat nie, het egter nie sy breingolwe gedekodeer nie.
Die program het gepraat
Die koppelvlak met die rekenaar was 'n Intel-program genaamd ACAT en 'n sleutelbord op 'n skerm voor hom. Hy het die merker oor die skerm beweeg met 'n infrarooiskakelaar wat op sy bril aangebring is deur middel van klein bewegings van sy wang. Die program het gepraat. Só het hy letters en woorde gebruik.
Dié tipe kommunikasie is egter stadig. 'n Mens kan net sowat 10 woorde per minuut kommunikeer, terwyl 'n gewone gesprek teen 100-150 woorde per minuut plaasvind.
Baie mense sukkel om te praat, of kan glad nie meer praat nie, weens 'n erge beroerte, motorneuronsiektes soos ALS, kanker, Parkinson se siekte, 'n traumatiese breinbesering, of veelvuldige sklerose.
Kenners aan die Universiteit van Kalifornië, San Francisco, het onlangs die nuwe tegnologie in die vakjoernaal Nature gepubliseer, juis met die uiteindelike doel om mense te help praat wat dié vermoë verloor het.Só werk dit: 'n Maas met elektrodes daarop is in die brein van vyf mense ingeplant. Die mense sou in elk geval breinoperasies kry om die epilepsie te behandel. Sulke elektrodes word ook op die brein gesit om die bron van die epilepsie te karteer, waarna dit behandel word.Terwyl dit in posisie was, het die vyf mense honderde sinne gelees sodat die span die breinaktiwiteit waar die spraak gebeur, kon opneem. Die doel was om die spraak met 'n rekenaar te dekodeer – die elektriese seine van die brein te ontsyfer – dit in vokale bewegings om te sit en daarna sintetiese sinne te skep.
Die uitdaging was: Hoe skakel jy die breingolwe van spraak, met die al die bewegings wat ons met die mond, tong, lippe en larinks maak wanneer ons praat, om na sinne sonder dat iemand regtig praat? Want onthou, die breingolwe is opgeneem, nie die spraak nie. En hoe kry jy uiteindelik klanke van iemand wat nie meer kan praat nie?
Met 'n slim algoritme, kunsmatige intelligensie en omgekeerde ontwikkelingswerk is dit wel reggekry. Die rekenaar het die werk gedoen en die los ente saamgetrek deur kunsmatige spraak te vorm. 'n Virtuele sintetiese stem is geskep wat die breingolwe in woorde kon omskakel.
Dit het lank geneem om die data te interpreteer, maar nadat dit eers gedoen is, is daar 'n tipe templaat. Die rekenaar kan darem nie iemand se gedagtes lees nie, net wat iemand gaan sê; dus het die "spraakproses" reeds begin en hou aan wanneer die breingolwe gelees word.
Sowat 101 van dié sinne is getoets, en die volledige sinne kon getranskribeer word deur 43% mense wie se eerste taal Engels is. Indien nie die hele sin nie, kon hulle van die woorde verstaan van iemand wat tegnies gesproke nie gepraat het nie.
Algoritme verfynHier en daar nog is onduidelikhede, soos die uitspraak van "p" en "b". Die algoritme en dekodeerder sal nou verfyn word, en dan sal mense wat nie kan praat nie by 'n kliniese toets betrek word.In 'n tweede toets is iemand gevra om sinne te praat en dit daarna na te boots deur die regte mond- en tongbewegings te maak, maar nie woorde te uiter nie. Die rekenaar kon dit ook in spraak omsit.Dr. Edward Chang, neurochirurg wat die studie gelei het, het gedurende 'n aanlyn mediakonferensie gesê hulle wou wys dat 'n gesimuleerde weergawe van die stem regstreeks van die brein af geskep kan word. Juis om in die toekoms mense te help wat in hulle eie stilte vasgevang is."Vir die eerste keer demonstreer die studie dat hele gesproke sinne geskep kan word, gegrond bloot op iemand se breinaktiwiteit."