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人工智能可将大脑信号转为语音为人机通讯提供新途径

时间:2020-05-02

据美国≮≯每日科学网站近日⌒报道,有史以来↕第一次,美国科学家研制出▅▆的一套新系统,借助语音合成器▍和Г人︴工智╜能,通过∕监控某人的大脑活动▔,将其想法直接转化成了可理解、可识别的语音。研究人员称,最新研究为那些言语能力ρ有限或无法说话的人重新获得与外界沟๑☆通的能力奠定了基础,也有望为计算机直接与大脑通信开辟新途径。

几十年的研究表∈明,当人们说话(甚至想象说话)时,大脑中会出现明显的︱︳活≈动模式。当我们倾听某人说话或想象聆听○时,大脑也会出现可识别的信号模式。专家们┙试图●记录和解码这些模式,希@望将人们的想í法翻译█成口头语言。

但实现这一壮举极→具挑战性。以前科学家进行的脑部信号解码工作主要集〇中于构建一些用于分析频谱图(声音频率的视觉表示)的简单计算机±模型,但щ☉这种方法不能产生任何╭╮类♂似于可理解⿹的语音的东▇█西。哥伦比亚大学莫蒂默•B.祖克曼心脑行为研究所的莫斯尕拉尼团队因此求诸声码器,这是一种计算机算法,可在接受人们说话的录音训练后合成语音。

为了教声码器解释大脑活动,莫斯尕拉尼与神经外科医生阿▂▃▅▆█希什•迪勒希-梅塔合作。在研究中,他们要求接受过脑部手术的癫痫患者听取不同人说的句子,♣同时测量他们大↹脑的活动模式,这也是对声码器进行训练。

接下来,他们要求这❤些患者听说话者复述0到9之间的数字,同时记录可以通过声码器∠运行Й的大脑信号。然后,再☆借助模仿生物大脑中神经元结构的人工智能—Θ—神经网络,对声码器响应这些↔信号所产生的声音进行─━分析α。∏

莫斯尕拉尼说:“我们发现,这些人可以理҉解并重复75%的声音,远超以往任何尝试。”

研究人员计≥划接下来测试更复杂的单词∪和句子⊙。他们希望该系统可以成为植入物的一部分Д,将穿戴者的思想直接转化为文字。

莫斯尕拉尼说:“这将改变游戏规则。它有望让任何失去讲┏话能力的人,重新拥有与周围世界联系的机会。”

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