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I ricercatori della Radboud University e dell’UMC Utrecht sono riusciti a trasformare i segnali cerebrali in parlato udibile. Decodificando i segnali del cervello attraverso una combinazione di impianti e intelligenza artificiale, sono stati in grado di prevedere le parole che le persone volevano dire con una precisione dal 92 al 100%. I loro risultati sono pubblicati nel Giornale di ingegneria neurale questo mese.
La ricerca indica uno sviluppo promettente nel campo delle interfacce cervello-computer, secondo l’autrice principale Julia Berezutskaya, ricercatrice presso il Donders Institute for Brain, Cognition and Behavior dell’Università Radboud e UMC Utrecht. Berezutskaya e colleghi dell’UMC Utrecht e della Radboud University hanno utilizzato impianti cerebrali in pazienti affetti da epilessia per dedurre ciò che le persone dicevano.
Riportare le voci
“In definitiva, speriamo di rendere questa tecnologia disponibile ai pazienti in uno stato di blocco, che sono paralizzati e incapaci di comunicare,” dice Berezutskaya. «Queste persone perdono la capacità di muovere i muscoli e quindi di parlare. Sviluppando un’interfaccia cervello-computer, possiamo analizzare l’attività cerebrale e dargli nuovamente voce.”
Per l’esperimento nel loro nuovo articolo, i ricercatori hanno chiesto a persone non paralizzate con impianti cerebrali temporanei di pronunciare una serie di parole ad alta voce mentre veniva misurata la loro attività cerebrale. Berezutskaya: ‘Siamo stati quindi in grado di stabilire una mappatura diretta tra l’attività cerebrale da un lato e il linguaggio dall’altro. Abbiamo anche utilizzato modelli avanzati di intelligenza artificiale per tradurre l’attività cerebrale direttamente in parlato udibile. Ciò significa che non eravamo solo in grado di indovinare cosa dicevano le persone, ma potevamo trasformare immediatamente quelle parole in suoni intelligibili e comprensibili. Inoltre, il discorso ricostruito sembrava identico a quello dell’oratore originale nel tono di voce e nel modo di parlare.’
I ricercatori di tutto il mondo stanno lavorando su come riconoscere parole e frasi negli schemi cerebrali. I ricercatori sono stati in grado di ricostruire il parlato intelligibile con set di dati relativamente piccoli, dimostrando che i loro modelli possono scoprire la complessa mappatura tra l’attività cerebrale e il parlato con dati limitati. Fondamentalmente, hanno anche condotto test di ascolto con volontari per valutare quanto fossero identificabili le parole sintetizzate. I risultati positivi di questi test indicano che la tecnologia non solo riesce a identificare correttamente le parole, ma anche a trasmetterle in modo udibile e comprensibile, proprio come una voce reale.
Limitazioni
“Per ora ci sono ancora alcune limitazioni”, avverte Berezutskaya. “In questi esperimenti, abbiamo chiesto ai partecipanti di dire dodici parole ad alta voce e quelle erano le parole che abbiamo cercato di rilevare. In generale, prevedere le singole parole è meno complicato che prevedere intere frasi. In futuro, i modelli linguistici di grandi dimensioni utilizzati nella ricerca sull’intelligenza artificiale potranno essere utili. Il nostro obiettivo è prevedere frasi e paragrafi completi di ciò che le persone stanno cercando di dire basandosi esclusivamente sulla loro attività cerebrale. Per arrivarci, avremo bisogno di più esperimenti, impianti più avanzati, set di dati più grandi e modelli di intelligenza artificiale avanzati. Tutti questi processi richiederanno ancora diversi anni, ma sembra che stiamo andando nella giusta direzione.’
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