Sztuczna inteligencja przywraca głos tym, którzy go stracili

Naukowcy z UCLA opracowali przełomowe urządzenie, które pomoże osobom z problemami ze strunami głosowymi odzyskać mowę. Niebagatelną rolę w opracowaniu wynalazku odegrała sztuczna inteligencja. Informacje o ich osiągnięciu pojawiły się w ubiegłym tygodniu w czasopiśmie Nature Communications.

Naukowcy przetestowali urządzenie na ośmiu osobach z problemami z więzadłami głosowymi. Było ono w stanie z 94,68% dokładnością rozpoznać słowa, które „wypowiadali” uczestnicy badania. Aby urządzenie mogło dokładnie tłumaczyć ruchy mięśni na mowę, wykorzystano sztuczną inteligencję i technologię uczenia maszynowego.

Sztuczna inteligencja rozpoznaje wzorce ruchów krtani i zamienia je na słowa

Najpierw zespół zebrał dane o ruchu mięśni krtani od osób z prawidłową mową, a następnie wykorzystał te informacje do wytrenowania algorytmu, z którego korzysta sztuczna inteligencja. Dopiero wtedy jest ona w stanie rozpoznawać wzorce w danych i przewidywać, które słowa odpowiadają danym ruchom mięśni.

Istniejące rozwiązania, takie jak ręczne urządzenia elektrolaryngologiczne i procedury przetokowo-przełykowe, mogą być niewygodne, inwazyjne lub niekomfortowe — powiedział Jun Chen, który kieruje Wearable Bioelectronics Research Group na UCLA i został pięciokrotnie z rzędu uznany za jednego z najczęściej cytowanych badaczy na świecie.

To nowe urządzenie stanowi nieinwazyjną opcję, która może pomóc pacjentom w komunikowaniu się w okresie przed leczeniem i w okresie rekonwalescencji po leczeniu zaburzeń głosu.

Miękki mechanizm czujnika magnetoelastycznego opracowany przez zespół Chena w 2021 roku, sprawia, że urządzenie jest w stanie wykrywać zmiany w polu magnetycznym, gdy ulega ono zmianie w wyniku działania sił mechanicznych — w tym przypadku ruchu mięśni krtani.

Intel i Penn Medicine ogłaszają wyniki badania wykorzystującego uczenie federacyjne

Urządzenie ma kształt kwadratu o boku 30 mm, waży około 7 gramów i ma grubość zaledwie 1,5 mm. Za pomocą dwustronnej taśmy biokompatybilnej można je łatwo przykleić do skóry, a element zaprojektowano z myślą o wielokrotnym użytku.

Wynalazek jest wciąż w fazie rozwoju, ale naukowcy mają nadzieję, że wkrótce będzie udostępniony pacjentom.

Badania sfinansowały:

• Narodowe Instytuty Zdrowia (National Institutes of Health)
• Biuro Badań Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych (U.S. Office of Naval Research)
• Amerykańskie Towarzystwo Kardiologiczne (American Heart Association)
• Fundacja Badań nad Mózgiem i Zachowaniem (Brain & Behavior Research Foundation)
• Instytut Nauk Klinicznych i Translacyjnych UCLA (UCLA Clinical and Translational Science Institute)
• Szkoła Inżynierii im. Samuela UCLA (UCLA Samueli School of Engineering)