21 ИЮЛ, 03:34 МСК
USD (ЦБ)    88.0206
EUR (ЦБ)    96.0371


Первое «двуязычное» устройство для чтения мыслей расшифровывает языки

31 Мая 2024 3749 0 Наука и технологии
Первое «двуязычное» устройство для чтения мыслей расшифровывает языки

Исследователи успешно использовали мозговой имплант и искусственный интеллект для расшифровки и передачи мыслей человека, который не может говорить, переводя активность мозга на испанский и английский языки в режиме реального времени.

Эта система в реальном времени расшифровывает то, что пациент пытается сказать на испанском или английском языке, просто считывая активность его мозга. Это замечательное достижение представляет собой значительный шаг вперед в технологии интерфейса «мозг-компьютер» (BCI).

Исследование было сосредоточено на двуязычном пациенте по имени Панчо, который в молодом возрасте перенес инсульт, в результате которого он был парализован и не мог четко говорить. Мужчина может только стонать или мычать, но сформулировать даже самые простые слова практически невозможно.

Сотрудничая с командой Калифорнийского университета в Сан-Франциско под руководством доктора Эдварда Чанга, Панчо перенес операцию на головном мозге с имплантацией электродов, записывающих его нервную активность.

В то время как более ранняя версия этой технологии позволяла Панчо общаться на английском языке, эта новая версия включает в себя систему искусственного интеллекта, специально разработанную для расшифровки его мыслей как на испанском (его родном языке), так и на английском языке, который он выучил гораздо позже, когда ему было двадцать с небольшим.

Система искусственного интеллекта работает, анализируя различные нейронные паттерны, генерируемые попытками Панчо заговорить. Учебная часть была самой сложной. Панчо пришлось с трудом произнести около 200 слов из списка, предоставленного ему исследователями. Хотя он не мог говорить, умственные усилия, направленные на произнесение слова, сформировали отчетливый нейронный паттерн, который мог быть прочитан электродами, имплантированными в его мозг, а затем интерпретирован ИИ.

Система искусственного интеллекта, состоящая из отдельных модулей для испанского и английского языков, назначает вероятности потенциальным словам на основе активности нейронов и их логической последовательности в предложении. Например, «Я есть» в этой последовательности встречается гораздо чаще, чем «Я не». В конечном результате на экране отображается предложение с наивысшим общим показателем вероятности, что позволяет Панчо эффективно общаться на любом языке.

«Декодирование речи в первую очередь было показано для одноязычных людей, но половина мира двуязычна, и каждый язык вносит свой вклад в личность и мировоззрение человека», —  заявила исследовательская группа Чанга. «Необходимо разработать декодеры, которые позволят билингвам общаться на обоих языках».

В ходе одного эксперимента модули смогли различать английский и испанский языки по первому слову с точностью 88%. Правильное предложение было расшифровано с точностью 75%. По мнению исследователей, Панчо теперь может использовать эту систему для формирования фраз (хотя и медленно) и ведения разговоров без сценария.

Это исследование не только предлагает многообещающие возможности для восстановления речи у людей с коммуникативными нарушениями, но также проливает свет на механизмы обработки речи в мозге. В отличие от того, что предполагали предыдущие исследования, новые результаты показывают, что испанский и английский языки использовали в основном одну и ту же область коры мозга Панчо. Это означает, что может существовать общая нейронная основа двуязычия, что бросает вызов предыдущим предположениям об отдельных участках мозга для разных языков.

Хотя в исследовании участвовал один участник, ученые с оптимизмом смотрят на потенциал более широкого применения этой технологии. Будущие шаги включают привлечение дополнительных участников и изучение языков с совершенно разной структурой, таких как китайский или японский. В конечном итоге цель состоит в том, чтобы усовершенствовать эту технологию BCI, чтобы обеспечить естественное и неограниченное общение для людей, потерявших способность говорить.

ZMEScience

Редакция

Написать комментарий

правила комментирования
  1. Не оскорблять участников общения в любой форме. Участники должны соблюдать уважительную форму общения.
  2. Не использовать в комментарии нецензурную брань или эвфемизмы, обсценную лексику и фразеологию, включая завуалированный мат, а также любое их цитирование.
  3. Не публиковать рекламные сообщения и спам; сообщения коммерческого характера; ссылки на сторонние ресурсы в рекламных целях. В ином случае комментарий может быть допущен в редакции без ссылок по тексту либо удален.
  4. Не использовать комментарии как почтовую доску объявлений для сообщений приватного характера, адресованного конкретному участнику.
  5. Не проявлять расовую, национальную и религиозную неприязнь и ненависть, в т.ч. и презрительное проявление неуважения и ненависти к любым национальным языкам, включая русский; запрещается пропагандировать терроризм, экстремизм, фашизм, наркотики и прочие темы, несовместимые с общепринятыми законами, нормами морали и приличия.
  6. Не использовать в комментарии язык, отличный от литературного русского.
  7. Не злоупотреблять использованием СПЛОШНЫХ ЗАГЛАВНЫХ букв (использованием Caps Lock).
Отправить комментарий


Капитал страны
Нашли ошибку на сайте? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter
Отметьте самые значимые события 2021 года:
close
check_box check_box_outline_blank Демонстратор будущего двигателя для многоразовой ракеты-носителя в Свердловской области
check_box check_box_outline_blank Демонстратор нового авиадвигателя ПД-35 в Пермском крае
check_box check_box_outline_blank Полет МС-21-300 с крылом, изготовленным из российских композитов в Иркутской области
check_box check_box_outline_blank Открытие крупнейшего в РФ Амурского газоперерабатывающего завода в Амурской области
check_box check_box_outline_blank Запуск первой за 20 лет термоядерной установки Токамак Т-15МД в Москве
check_box check_box_outline_blank Создание уникального морского роботизированного комплекса «СЕВРЮГА» в Астраханской области
check_box check_box_outline_blank Открытие завода первого российского бренда премиальных автомобилей Aurus в Татарстане
check_box check_box_outline_blank Старт разработки крупнейшего в Европе месторождения платиноидов «Федорова Тундра» в Мурманской области
check_box check_box_outline_blank Испытание «зеленого» танкера ледового класса ICE-1А «Владимир Виноградов» в Приморском крае
check_box check_box_outline_blank Печать на 3D-принтере первого в РФ жилого комплекса в Ярославской области
Показать ещеexpand_more