新設備可將大腦信號直接轉換為語音
日期：2019-02-26 16:03:19 來源：凡(fan)帝(di)朗(lang)
據美國每日(ri)科學網站近日(ri)報道(dao)，有(you)(you)史以(yi)來第一次(ci)，美國科學家研(yan)制出的(de)一套(tao)新系(xi)統，借(jie)助語(yu)(yu)音(yin)合成器和(he)人工智能(neng)，通過監(jian)控某人的(de)大腦(nao)活動，將其(qi)想(xiang)法直(zhi)接轉(zhuan)化成了可(ke)理解、可(ke)識別(bie)的(de)語(yu)(yu)音(yin)。研(yan)究(jiu)人員稱(cheng)，最新研(yan)究(jiu)為(wei)那些言語(yu)(yu)能(neng)力(li)有(you)(you)限或無法說話的(de)人重(zhong)新獲得與外界溝通的(de)能(neng)力(li)奠定了基礎，也有(you)(you)望為(wei)計算(suan)機直(zhi)接與大腦(nao)通信開辟(pi)新途徑。
幾(ji)十年的研(yan)究表明，當(dang)人們(men)說(shuo)話（甚至想(xiang)象(xiang)說(shuo)話）時，大腦(nao)中(zhong)會(hui)出現明顯的活(huo)動模式。當(dang)我們(men)傾聽某人說(shuo)話或想(xiang)象(xiang)聆聽時，大腦(nao)也(ye)會(hui)出現可識別的信(xin)號(hao)模式。專(zhuan)家們(men)試圖記錄和解碼這些模式，希望將人們(men)的想(xiang)法翻(fan)譯成(cheng)口頭(tou)語(yu)言。
但實現這(zhe)一壯(zhuang)舉極(ji)具(ju)挑戰性。以前科學家進行(xing)的(de)腦部信(xin)號解(jie)碼工作主要集中于(yu)構建一些用(yong)于(yu)分析頻(pin)譜(pu)圖(tu)（聲音(yin)頻(pin)率的(de)視覺表(biao)示）的(de)簡單計(ji)算機(ji)模型，但這(zhe)種方法(fa)不能產生任何類似于(yu)可理解(jie)的(de)語音(yin)的(de)東西。哥倫(lun)比亞大學莫蒂默·B.祖(zu)克曼心腦行(xing)為研究所的(de)莫斯尕拉尼團隊因此求諸(zhu)聲碼器(qi)，這(zhe)是一種計(ji)算機(ji)算法(fa)，可在接(jie)受人們說話的(de)錄(lu)音(yin)訓練后(hou)合成語音(yin)。
為了教聲碼(ma)器(qi)解釋大腦(nao)活動，莫斯尕拉尼與神經外科醫生阿希什·迪勒希-梅塔合作。在研(yan)究中(zhong)，他們要求接(jie)受過(guo)腦(nao)部手術(shu)的癲癇患者聽(ting)取不同(tong)人(ren)說的句(ju)子，同(tong)時測量(liang)他們大腦(nao)的活動模式，這(zhe)也(ye)是對聲碼(ma)器(qi)進行(xing)訓(xun)練(lian)。
接下來，他們要(yao)求這些(xie)患者聽說話者復述(shu)0到9之間(jian)的(de)數字，同時記(ji)錄可以(yi)通(tong)過聲碼器(qi)運行的(de)大腦(nao)(nao)信(xin)號。然后，再借助模仿(fang)生物大腦(nao)(nao)中神經元結構的(de)人工智能——神經網絡，對聲碼器(qi)響(xiang)應這些(xie)信(xin)號所產生的(de)聲音(yin)進(jin)行分(fen)析(xi)。
莫斯尕拉尼(ni)說：“我們發(fa)現，這些(xie)人可以理解并重復75％的聲(sheng)音，遠(yuan)超以往(wang)任何嘗試。”
研究人(ren)員計劃接下來測試更復(fu)雜的單詞(ci)和句子。他們希望該系統可(ke)以(yi)成(cheng)為植(zhi)入物的一部分，將穿戴(dai)者的思想(xiang)直接轉化為文(wen)字。
莫斯尕拉尼(ni)說：“這將改變游戲規則。它有(you)望讓任何失(shi)去(qu)講話能力的(de)人(ren)，重新(xin)擁有(you)與周圍世(shi)界聯(lian)系的(de)機會。”