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新設(shè)備可將大腦信號(hào)直接轉(zhuǎn)換為語(yǔ)音
日期：2019-02-26 16:03:19 來(lái)源：凡帝朗
據(jù)美國(guó)每日科學(xué)網(wǎng)站近日?qǐng)?bào)道，有史以來(lái)第一次，美國(guó)科學(xué)家研制出的一套新系統(tǒng)，借助語(yǔ)音合成器和人工智能，通過(guò)監(jiān)控某人的大腦活動(dòng)，將其想法直接轉(zhuǎn)化成了可理解、可識(shí)別的語(yǔ)音。研究人員稱，最新研究為那些言語(yǔ)能力有限或無(wú)法說(shuō)話的人重新獲得與外界溝通的能力奠定了基礎(chǔ)，也有望為計(jì)算機(jī)直接與大腦通信開(kāi)辟新途徑。
幾十年的研究表明，當(dāng)人們說(shuō)話（甚至想象說(shuō)話）時(shí)，大腦中會(huì)出現(xiàn)明顯的活動(dòng)模式。當(dāng)我們傾聽(tīng)某人說(shuō)話或想象聆聽(tīng)時(shí)，大腦也會(huì)出現(xiàn)可識(shí)別的信號(hào)模式。專(zhuān)家們?cè)噲D記錄和解碼這些模式，希望將人們的想法翻譯成口頭語(yǔ)言。
但實(shí)現(xiàn)這一壯舉極具挑戰(zhàn)性。以前科學(xué)家進(jìn)行的腦部信號(hào)解碼工作主要集中于構(gòu)建一些用于分析頻譜圖（聲音頻率的視覺(jué)表示）的簡(jiǎn)單計(jì)算機(jī)模型，但這種方法不能產(chǎn)生任何類(lèi)似于可理解的語(yǔ)音的東西。哥倫比亞大學(xué)莫蒂默·B.祖克曼心腦行為研究所的莫斯尕拉尼團(tuán)隊(duì)因此求諸聲碼器，這是一種計(jì)算機(jī)算法，可在接受人們說(shuō)話的錄音訓(xùn)練后合成語(yǔ)音。
為了教聲碼器解釋大腦活動(dòng)，莫斯尕拉尼與神經(jīng)外科醫(yī)生阿希什·迪勒希-梅塔合作。在研究中，他們要求接受過(guò)腦部手術(shù)的癲癇患者聽(tīng)取不同人說(shuō)的句子，同時(shí)測(cè)量他們大腦的活動(dòng)模式，這也是對(duì)聲碼器進(jìn)行訓(xùn)練。
接下來(lái)，他們要求這些患者聽(tīng)說(shuō)話者復(fù)述0到9之間的數(shù)字，同時(shí)記錄可以通過(guò)聲碼器運(yùn)行的大腦信號(hào)。然后，再借助模仿生物大腦中神經(jīng)元結(jié)構(gòu)的人工智能——神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)聲碼器響應(yīng)這些信號(hào)所產(chǎn)生的聲音進(jìn)行分析。
莫斯尕拉尼說(shuō)：“我們發(fā)現(xiàn)，這些人可以理解并重復(fù)75％的聲音，遠(yuǎn)超以往任何嘗試。”
研究人員計(jì)劃接下來(lái)測(cè)試更復(fù)雜的單詞和句子。他們希望該系統(tǒng)可以成為植入物的一部分，將穿戴者的思想直接轉(zhuǎn)化為文字。
莫斯尕拉尼說(shuō)：“這將改變游戲規(guī)則。它有望讓任何失去講話能力的人，重新?lián)碛信c周?chē)澜缏?lián)系的機(jī)會(huì)。”