直接翻譯腦波,加州大學舊金山分校開發神經語音系統

作者 | 發布日期 2021 年 07 月 22 日 15:50 | 分類 生物科技 , 醫療科技 Telegram share ! follow us in feedly


來自美國加州大學舊金山分校的研究團隊,於 7 月《新英格蘭醫學雜誌》發表新開發的腦波溝通系統,有別於以往腦波系統讓使用者控制虛擬鍵盤打字,新系統直接分析腦波控制聲帶的訊號並翻譯成文字,比傳統方式快許多。

▲ 率領研究團隊的 UCSF 腦神經外科博士 Edward Chang。(Source:UCSF

加州大學舊金山分校(University of California San Fransisco,UCSF)神經外科博士 Edward Chang,花了十年的時間研究要如何讓癱瘓人士更順暢的溝通,最後率領團隊開發出這套「語音神經義肢」(Speech Neuronprosthesis)系統。

過往的系統,比如已故的劍橋大學教授史蒂芬霍金(Stephen Hawkin)使用的,是透過腦波訊號控制螢幕鍵盤打字,但一次輸入一個字母不但效率較差,也相對耗費使用者的精神與體力,因此 Chang 教授嘗試從控制聲帶肌肉的腦波訊號著手,直接將使用者腦中所想的單字和句子翻譯成文字。

為了開發翻譯腦波的程式,團隊運用人工智慧打造特製神經網路分析系統,每當使用者想要說話時,系統就會開始分析腦波傳遞的模式,透過深度學習慢慢分析出控制聲帶的腦波訊號特性,並解讀訊號內容。

漫長的實驗過程,團隊面臨的最大挑戰,除了開發腦波即時翻譯程式,團隊並不確定這方式是否適用聲帶受損,或因癱瘓、瘖啞多年沒有使用聲帶肌肉的人,幸好透過臨床實驗,癱瘓受試者可順利使用這套系統,1 分鐘內輸出 18 個字,且準確率達 93%,雖然還無法和一般人說話速度相比,但比傳統神經溝通系統快許多。

「這是醫學首次成功將腦波直接翻譯成為文字的例子。」Chang 教授表示,透過這項技術,有信心未來讓更多有需要的人,用更流暢直覺的方式溝通。

研究團隊將繼續改良這套系統,提升翻譯速度以及準確率,期望能盡快將這套系統正式商用化,造福更多因為各種緣故無法說話的人們。

(首圖來源:影片截圖)