Особый пластырь с искусственным интеллектом вернет речь
Лишиться голоса можно из-за повреждения связок или рака гортани после операции по ее удалению. Способность говорить порой пропадает на время и после других медицинских процедур. Для таких случаев разрабатывают специальный пластырь, и его уже успешно протестировали.
Проблемы с голосом распространены среди людей всех возрастов. Каждый третий человек в мире в какой-то период жизни терял способность говорить. Восстановление голоса может занять время, а некоторые операции требуют покоя и молчания. Вот почему ученые из University of California придумали пластырь, который реагирует на легкое напряжение, оказываемое на него мышцами горла. Материал считывает движения гортани и связок и трансформирует их в электрические сигналы, которые встроенный алгоритм искусственного интеллекта преобразует в речь. Результаты работы группы ученых опубликованы в журнале Nature Communications.
Чтобы обучить алгоритм, каждый из восьми участников исследования повторял по 100 раз пять коротких фраз, пока программа отслеживала движения мышц и выявляла закономерности. В итоге алгоритм научился с точностью до 95 % преобразовывать электрические импульсы в речь. Его проверили с помощью тех же фраз, что использовались для обучения. Причем во время тестирования участники эксперимента не только стояли на месте, но и гуляли, и даже бегали. Ученые просили их произносить предложения вслух, а также делать это беззвучно.
Магнитные свойства некоторых металлов могут меняться, когда они подвергаются механическому воздействию. То же происходит с мягким материалом, состоящим из крошечных магнитов, встроенных в тонкий кремний. Именно такой механизм считывает сигналы от мышц гортани. Устройство весит около 7 г. Оно легко крепится к горлу человека рядом с голосовыми связками, и его можно использовать повторно.
Пластырь крепится на гортани при помощи биосовместимого силиконового материала Фото: © Jun Chen Lab / UCLA
Результаты впечатляют, впрочем пластырь все еще на ранней стадии разработки. Его предстоит протестировать на людях с нарушениями речи. Кроме того, ученые планируют расширить словарный запас устройства. Интересно, что в 2020 году та же команда исследователей разработала перчатки, способные в режиме реального времени переводить язык жестов в речь.
