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直接翻译脑波,加州大学旧金山分校开发神经语音系统

2024-11-27 211


来自美国加州大学旧金山分校的研究团队,于 7 月《新英格兰医学杂志》发表新开发的脑波沟通系统,有别于以往脑波系统让使用者控制虚拟键盘打字,新系统直接分析脑波控制声带的讯号并翻译成文字,比传统方式快许多。

▲ 率领研究团队的 UCSF 脑神经外科博士 Edward Chang。(Source:UCSF)

加州大学旧金山分校(University of California San Fransisco,UCSF)神经外科博士 Edward Chang,花了十年的时间研究要如何让瘫痪人士更顺畅的沟通,最后率领团队开发出这套“语音神经义肢”(Speech Neuronprosthesis)系统。

过往的系统,比如已故的剑桥大学教授史蒂芬霍金(Stephen Hawkin)使用的,是透过脑波讯号控制屏幕键盘打字,但一次输入一个字母不但效率较差,也相对耗费使用者的精神与体力,因此 Chang 教授尝试从控制声带肌肉的脑波讯号着手,直接将使用者脑中所想的单字和句子翻译成文字。

为了开发翻译脑波的程式,团队运用人工智能打造特制神经网络分析系统,每当使用者想要说话时,系统就会开始分析脑波传递的模式,透过深度学习慢慢分析出控制声带的脑波讯号特性,并解读讯号内容。

漫长的实验过程,团队面临的最大挑战,除了开发脑波即时翻译程式,团队并不确定这方式是否适用声带受损,或因瘫痪、喑哑多年没有使用声带肌肉的人,幸好透过临床实验,瘫痪受试者可顺利使用这套系统,1 分钟内输出 18 个字,且准确率达 93%,虽然还无法和一般人说话速度相比,但比传统神经沟通系统快许多。

“这是医学首次成功将脑波直接翻译成为文字的例子。”Chang 教授表示,透过这项技术,有信心未来让更多有需要的人,用更流畅直觉的方式沟通。

研究团队将继续改良这套系统,提升翻译速度以及准确率,期望能尽快将这套系统正式商用化,造福更多因为各种缘故无法说话的人们。

  • “Neuroprosthesis” Restores Words to Man with Paralysis

(首图来源:影片截图)

2021-07-23 05:56:00

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