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解碼大腦,“說(shuō)出”你的想法

2019年04月26日 13:51 | 來(lái)源:科技日?qǐng)?bào)
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許多人對(duì)著名物理學(xué)家霍金曾使用的“發(fā)聲”系統(tǒng)印象深刻。而日前一項(xiàng)語(yǔ)音腦機(jī)接口重大進(jìn)展有望讓病人“發(fā)聲”系統(tǒng)更加先進(jìn):美國(guó)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)成功解碼了腦活動(dòng),研發(fā)出一種能夠?qū)⒛X活動(dòng)轉(zhuǎn)化為語(yǔ)音的解碼器。

許多患有神經(jīng)疾病的病人喪失了語(yǔ)言能力,需要依賴特定的通訊設(shè)備進(jìn)行溝通,這類設(shè)備利用腦機(jī)接口或者頭部/眼睛的非言語(yǔ)動(dòng)作來(lái)控制光標(biāo)去選擇字母,從而“說(shuō)”出他們想說(shuō)的話。但是,這個(gè)過(guò)程要遠(yuǎn)遠(yuǎn)慢于正常的人類說(shuō)話速度。

已故物理學(xué)家斯蒂芬·霍金就需要依靠類似的系統(tǒng),工程師團(tuán)隊(duì)為避免他一個(gè)一個(gè)字母地拼寫單詞,曾采集大量霍金的文檔,分析詞頻及上下文關(guān)聯(lián),以便在霍金輸入時(shí)給出最合適的預(yù)測(cè)詞。

而此次,美國(guó)加州大學(xué)舊金山分校科學(xué)家愛(ài)德華·張(音譯)及其同事,利用與人類下頜、喉頭、嘴唇和舌頭動(dòng)作相關(guān)的腦信號(hào),開發(fā)出了一種人類語(yǔ)音合成系統(tǒng)。首先,他們?cè)?名被試者大聲說(shuō)出幾百個(gè)句子時(shí),記錄下他們的大腦皮層活動(dòng),然后據(jù)此設(shè)計(jì)了一種能夠解碼負(fù)責(zé)聲道動(dòng)作的腦信號(hào)的系統(tǒng)。之后,他們便能夠根據(jù)解碼出的動(dòng)作合成語(yǔ)音。在包含101個(gè)句子的試驗(yàn)中,聽(tīng)者可以輕松地識(shí)別并記錄下合成的語(yǔ)音。

在論文隨附的新聞與觀點(diǎn)文章中,美國(guó)埃默里大學(xué)和喬治亞理工學(xué)院科學(xué)家切丹·潘達(dá)利納斯和亞海亞·阿里表示,研究團(tuán)隊(duì)完成了一項(xiàng)非常有力的概念驗(yàn)證,目前,要使該系統(tǒng)真正成為一個(gè)臨床可行的語(yǔ)音腦機(jī)接口,尚面臨著許多挑戰(zhàn)。

總編輯圈點(diǎn)

說(shuō)話,可以算是人類執(zhí)行的最復(fù)雜的活動(dòng)之一。依靠腦機(jī)接口設(shè)備,因疾病而失語(yǔ)的病人其實(shí)也可以“講話”,不過(guò)以往的設(shè)備只能達(dá)到一個(gè)個(gè)“蹦單詞”的程度?,F(xiàn)在,新技術(shù)的辨識(shí)度和流暢度遠(yuǎn)非此前可比,幾乎解決了這一系統(tǒng)所面臨的重大挑戰(zhàn),但重構(gòu)語(yǔ)音畢竟要遜于自然語(yǔ)音,必須通過(guò)收集更大的數(shù)據(jù)集并繼續(xù)開發(fā)基礎(chǔ)計(jì)算方法以改進(jìn)。未來(lái),其或能真正實(shí)現(xiàn)讓病患們恢復(fù)“講話”能力,進(jìn)而與世界重新建立聯(lián)系。(記者張夢(mèng)然)

編輯:董雨吉

關(guān)鍵詞:解碼 語(yǔ)音 系統(tǒng)

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