Ученые нашли способ, как мысли сделать устной речью без участия голосового аппарата

April 5, 2019

В состоянии паралича человек не способен контролировать все физиологические функции, хотя при этом центральная нервная система может функционировать вполне нормально. Ученые уже много лет решают задачу, как вылечить это состояние. С помощью недавно разработанного способа преобразования мозговых импульсов в речевые сигналы вполне вероятно, что одна из проблем будет решена. В новой технологии использованы возможности искусственного интеллекта.

Группе немецких, нидерландских, а также американских ученых с помощью вычислительных моделей, основанных на нейронных сетях, удалось реконструировать отдельные слова и целые предложения из сигналов, которые подает головной мозг. Во время чтения людьми вслух, выступления с речью или простого прослушивания записей исследователи вели наблюдение за определенными областями головного мозга. Об этом сообщил журнал Science.

Нима Месгарани, сотрудник Columbia University (США), отметила:

«Мы работаем над созданием искусственной нейронной сети, в которой нейроны будут включаться и выключаться в разное время и воспроизводить звук. Перевод этих сигналов в речь у разных людей происходит сугубо индивидуально. Компьютерные алгоритмы должны уметь распознавать, как это выполнить для отдельного человека».

В ходе исследования ученые использовали данные, которые получили от 5 больных эпилепсией. С помощью нейронной схемы проводился анализ, как ведет себя слуховая кора (она проявляет активность, когда человек говорит или только слушает). Импульсы, полученные от пациентов, компьютерным алгоритмом были реконструированы речевые данные. Точность алгоритма составила 75%.

Вторая группа экспертов под руководством Мигеля Ангрика (Bremen- University, Германия) и Кристиана Херфа (Maastricht University, Нидерланды) исследовала данные 6 пациентов, у которых была удалена опухоль мозга. Человек вслух читал в микрофон слова, при этом электродами постоянно велась запись информации, получаемой из мозговых центров речи. Полученные показания электродов сетью были сопоставлены с аудиозаписями. В результате алгоритмы распознали верно 40% информации.

Работа команды из США (University of California, Сан-Франциско) позволила реконструировать предложения целиком, используя считанные мозговые импульсы 3 человек, страдавших эпилепсией, во время чтения вслух определенных предложений. Точность реконструкции в отдельных случаях составила 80%.

Работа над системой только началась и требует продолжения, но полученные результаты обнадеживают. Если доработка завершится успехом, то возможность говорить вновь появится у сотен тысяч людей.