Інтерфейс «комп'ютер-людина» сьогодні вже має можливості розпізнавати думки людини і перетворювати їх в зв'язану мову. Це епохальна подія відкриває нові можливості в галузі управління найрізноманітнішими процесами.
Основним елементом проведених експериментів став новий алгоритм штучного інтелекту, який порівнює мовні сигнали з електрохімічною активністю головного мозку, а потім перетворює отриману інформацію в мову, яка має сенс для слухача.
Вченим вже порівняно давно відомо, що при мовній активності (і навіть в тих випадках, коли ми думаємо, що говоримо, або бачимо сни, в яких щось вимовляємо), в мозку активуються мовні центри. В даному випадку комп'ютерна система навчилася декодувати сигнали мозку, а не реальні думки, але при цьому відзначається, що в майбутньому вона зможе робити і це.
«Мова дає нам засіб зв'язку з друзями, близькими і навколишнім світом - ось чому втрата здатності говорити через травму або хворобу є таким нещастям, - каже Німа Месгарані, член групи дослідників Колумбійського університету в Нью-Йорку. - Спираючись на нові дані, ми отримали потенційний засіб відновлення здатності говорити. Ми показали, що за допомогою комп'ютерної системи можна трансформувати сигнали мозку в мову, зрозумілу людям».
Використаний алгоритм називається вокодером. Це той же тип алгоритму, який використовується для синтезування мови після її аналізу.
Версії цього алгоритму вже зараз широко використовуються в таких системах розпізнавання мови, як Siri і Amazon Alexa, але в даному випадку вокодер аналізував не реальну людську мову, а активність нейронів в слухових центрах людського мозку, що вимірюється у пацієнтів, які перенесли операції на мозку. Вони слухали окремі фрази, які їм зачитувалися, а датчики активності головного мозку записували відповідні сигнали.
Для початку пацієнтам зачитували цифри від 0 до 9. Сигнали їх мозку були відтворені алгоритмом вокодера і оброблені системою штучного інтелекту. Виявилося, що згенеровані на підставі цього аналізу звуки мови дуже близькі до оригіналу.
«Ми зрозуміли, що люди можуть розуміти і відтворювати такі звуки приблизно в 75% випадків, що набагато перевищує результати попередніх експериментів, - розповідає Месгарані. - Чутливий декодер і потужні нейронні обчислювальні мережі відтворювали звуки, які спочатку чули пацієнти, з дивовижною точністю».
В недалекому майбутньому повинні з'явитися системи, які дозволять людям, з різних причин втративших можливість говорити, генерувати зрозумілу мову.
Наприклад, люди, що перенесли важкі форми інсульту або хворі на аміотропіческий склероз, як покійний Стівен Хокінг, часто змушені користуватися синтезаторами мови, які діють за іншим принципом і не володіють такими можливостями.
Джерело: https://www.nature.com
