Найден способ превращать мысли в устную речь

Паралич — довольно страшное состояние, при котором часть, если так можно выразиться, «физиологических» функций становится человеку неподконтрольна при том, что на уровне центральной нервной системы все может быть в порядке. Над лечением этого состояния ученые бьются уже не первый год и, вполне возможно, решение одной из проблем, связанной с потерей возможности говорить, найдено. Ведь недавно был разработан способ преобразовывать мозговые импульсы в речевые сигналы. И помог в этом искусственный интеллект.

Как сообщает редакция журнала Science, исследователи из Нидерландов, Германии и США, используя вычислительные модели на основе нейронных сетей, реконструировали слова и предложения, считывая сигналы головного мозга. Для этого они наблюдали за областями мозга в те моменты, когда люди читали вслух, произносили речь, либо просто слушали записи.

«Мы пытаемся разработать схему искусственных нейронов, которые включаются и выключаются в разные моменты времени, воспроизводя звук. То, как эти сигналы переводятся в речь, индивидуально для каждого человека, поэтому компьютерные алгоритмы должны уметь «понимать», как это сделать.» — рассказала Нима Месгарани из Колумбийского университета.

В своей работе эксперты опирались на данные, полученные от пяти человек с эпилепсией. Сеть анализировала «поведение» слуховой коры (которая активна как во время речи, так и во время прослушивания). Затем компьютер реконструировал речевые данные из импульсов, полученных от этих людей. В результате алгоритм справился с точностью в 75%.

Другая команда ученых, возглавляемая нейробиологами Мигелем Ангриком из Бременского университета в Германии и Кристианом Херфом из Маастрихтского университета в Нидерландах, опиралась на данные шести человек, перенесших операцию по удалению опухоли головного мозга. Микрофон улавливал их голоса, когда они читали вслух отдельные слова. В это время электроды записывали информацию из речевых центров головного мозга. Сеть сопоставила показания электродов с аудиозаписями. В итоге около 40% данных были распознаны верно.

Третья команда из Калифорнийского университета в Сан-Франциско реконструировала целые предложения на основе считанной мозговой активности от трех пациентов с эпилепсией, которые читали определенные предложения вслух. Некоторые предложения были правильно определены более чем в 80% случаев.

Несмотря на весьма неплохие результаты, система все еще находится на самом раннем этапе и нуждается в дополнительной доработке. Но если все получится, сотни тысяч людей во всем мире вновь могут получить возможность говорить.