腦活動解碼器問世
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日前,美國加州大學舊金山分校科學家愛德華·張(音譯)及其同事,開發出一種語音合成系統,能將腦活動轉化爲語音,有望幫助喪失語言能力的患者“說話”。
很多患有神經疾病的患者,會喪失語言能力,與人之間的溝通就變得相對困難。此前的語言設備,需要依賴特定的通訊設備進行溝通。如已故物理學家斯蒂芬·霍金,就是利用這種設備,通過腦機接口或者頭部/眼睛的非言語動作來控制光標去選擇字母,從而“說出”自己的想法,但是這種設備的說話速度相比於正常的交流速度要慢很多。爲了避免霍金一個一個字母拼寫單詞,有工程團隊專門大量蒐集了霍金的文檔,分析詞頻及上下文關聯,以便在霍金輸入時給出最合適的預測詞。但是這種方式的說話速度依舊不理想。
爲了解決這一難題,美國加州大學舊金山分校科學家愛德華·張及其同事組成研究團隊。他們利用與人類下頜、喉頭、嘴脣和舌頭動作相關的腦信號,開發出了一種人類語音合成系統。首先他們找來了5名被測試人員,讓這5名被測試人員大聲的說出幾百個句子,在他們說話的同時監測並記錄他們的大腦皮層活動,然後據此設計出一種系統,能夠解碼負責聲道動作的腦信號。然後就可以根據解碼出來的動作合成語音。在包含101個句子的試驗中,聽者可以輕鬆地識別並記錄下合成的語音。
本次研究的相關論文已發表,美國埃默裏大學和喬治亞理工學院科學家切丹·潘達利納斯和亞海亞·阿里在論文隨附的新聞與觀點文章中表示,本次研究團隊完成了一項非常有力的概念驗證,目前,要使該系統真正成爲一個臨牀可行的語音腦機接口,尚面臨着許多挑戰。
語言能力是人類執行的最複雜的活動之一,本次研究出的腦活動解碼器能解碼出腦信號,依靠語音合成系統,實現“說話”功能,比以往的腦機接口設備要方便流暢很多,但是重構語音需要通過龐大的數據蒐集並繼續開發基礎計算方法以改進,未來有望實現病患們真正的“開口說話”。
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