漸凍症福音,破解AI 識別腦電波,可直接合成句子文本和發出語音

許多患有神經疾病的患者因喪失語言能力,需要依賴特定的通訊設備進行溝通,這類設備大多利用腦機接口或者頭部、眼睛的動作來控制光標,以選擇屏幕上的字母,從而拼出他們想說的句子。但這樣還是太過於繁瑣和複雜,現在有了直接產生句子的技術方向。

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讀取大腦意圖

說話似乎是一件毫不費力的事,但實際上說話卻是人類執行的最複雜的活動之一。十多年前,科學家首次從大腦信號中解碼語言,但是一直以來,語言解碼的準確性和速度遠遠低於自然語言交流。

就像我之前說的一樣,現在主要是利用身體的部分來進行移動光標,用電腦打出我們需要的單詞和句子,這樣子對於使用者來說非常的不方便,還有大概率出現錯誤。所以如果能直接利用AI讀取人腦的意圖,直接表現出來會快很多。

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腦機接口

直接通過解碼大腦活動信號來合成文本或語音,不只是一項科幻般的“讀心術”,更是一種頗有前景的治療方案。通過直接記錄來自大腦皮層的神經控制信號來合成語音,是實現自然語言高通信速率的唯一手段,也是最直觀的方法。

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AI合成語音

當我們明白了大腦的意圖之後,還要把它表述出來,為了重建語音,研究人員設計了一種循環神經網絡(RNN),首先將記錄的皮質神經信號轉化為聲道咬合關節運動,然後將這些解碼的運動轉化為口語句子。

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整個過程分為兩個步驟,第一步,將神經信號轉換成聲道咬合部位的運動(紅色),這其中涉及語音產生的解剖結構(嘴唇、舌頭、喉和下頜)。第二步,將聲道咬合部位的運動轉換成合成語音。

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隨著腦機接口領域科學研究與應用技術的不斷突破,尤其是 AI 算法的加持,為許多當前仍無法解答的難題提供更好了的探索工具。更重要的是為診斷、治療腦部及其它嚴重疾病提供瞭解決方案,甚至廣泛應用於睡眠管理、智能生活和殘疾人康復等領域。大家關於腦機結合還有什麼想說的,可以關注並留言給科技貓。



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