Zariadenie, ktoré hovorí nevypovedané slová neverbálnych nositeľov
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 23. 9. 2024
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Čoskoro by sa mohla objaviť nová účinná pomôcka pre ľudí, ktorí nedokážu hovoriť. Britskí vedci totiž vyvinuli zariadenie, ktoré rozpoznáva slová, ktoré jeho nositeľ vyslovuje potichu, a premieňa ich na počuteľnú syntetickú reč.
Experimentálne nositeľné zariadenie, ktoré bolo vytvorené na Cambridgeskej univerzite, je určené na používanie ľuďmi, ktorí prestali hovoriť v dôsledku úrazu, operácie hrdla alebo ochorení, ako je mozgová príhoda, mozgová obrna alebo Parkinsonova choroba. Mohli by ho využívať aj hovoriaci ľudia v hlučnom prostredí, aby sa zvýšil zvuk ich hlasu bez toho, aby sa zvýšil aj hluk v pozadí.
Samotné zariadenie má podobu pásu látky z bambusových vlákien, ktorý sa upevní okolo hrdla používateľa. Obsahuje snímač napätia, umiestnený v prednej časti, ktorý pozostáva z dvoch medených elektród, ktoré obklopujú pružnú vrstvu elektricky vodivého grafénového atramentu. Ten je na látku vytlačený sieťotlačou. V súčasnom prototype je senzor pevne pripojený k zdroju energie a počítaču. Komerčný model by mohol byť úplne samostatný.
Keď používateľ potichu vyslovuje rôzne slová, drobné vibrácie v jeho hrdle spôsobujú, že tkaná látka sa v mikroskopickom meradle rozťahuje a zmršťuje. Pri tom sa v nadložnej vrstve grafénu otvára a zatvára usporiadaná sieť miniatúrnych trhlín. Toto otváranie a zatváranie spôsobuje kolísanie elektrického odporu grafénu, ktoré sa zisťuje kolísaním elektrického prúdu pretekajúceho grafénom od jednej elektródy k druhej.
Analýzou výpovednej sily a vzoru týchto fluktuácií dokážu špeciálne vyškolené algoritmy na báze strojového učenia v počítači určiť, ktoré slovo sa vyslovuje. Toto slovo potom zvukovo nahovorí syntetizátor reči.
Vďaka vysokej citlivosti snímača napätia je pre algoritmy pomerne jednoduché identifikovať každé slovo. Výsledkom je, že systém dokáže udržať presnosť dekódovania reči na úrovni až 95,25 %, pričom údajne spotrebuje o 90 % menej výpočtovej energie ako iné takzvané rozhrania tichej reči.
„Kombináciou ultravysokej citlivosti senzorov s vysoko efektívnym strojovým učením sme prišli so zariadením, o ktorom si myslíme, že by mohlo pomôcť mnohým ľuďom, ktorí majú problémy s rečou,“ hovorí vedúci vedec Dr. Luigi Occhipinti.
Článok o výskume bol nedávno uverejnený v magazíne npj Flexible Electronics.
