مهندسان سیگنال‌های مغز را به‌صورت مستقیم به گفتار تبدیل کردند

مهندسان سیگنال‌های مغز

مهندسان سیگنال‌های مغز را به‌صورت مستقیم به گفتار تبدیل کردند

یک پیشرفت درخشان برای تحقق رویای ارتباط مغز و رایانه با سرپرستی دانشمندی ایرانی انجام گرفت.

در نخستین گام از تلاش علمی تازه‌ای، مهندسان مغز و اعصاب سیستمی ساخته‌اند که می‌تواند فکر را به گفتار ترجمه کند. این پیشرفت غیرمنتظره که بین قدرت بیان و صوت ترکیبی و هوش مصنوعی پیوند زده‌ است، می‌تواند در آینده‌ی نزدیک دنیایی را که در آن رایانه‌ها به‌طور مستقیم با مغز ارتباط برقرار می‌کنند، محقق سازد. درحالی‌که هم‌اکنون نیز امیدواری بزرگی به کسانی هدیه می‌کند که در صحبت کردن ناتوان هستند.

این فناوری که توسط مهندسان مغز و اعصاب دانشگاه کلمبیا در حال پیشرفت و ارتقا است، با نظارت بر فعالیت‌های مغز توانسته کلماتی را که افراد می‌شنوند، با وضوح بی‌سابقه‌ای نوسازی کند. این موفقیت درخشان که قدرت سخنوری و هوش مصنوعی را با هم ادغام کرده در دنیای مهندسی پزشکی (Biomedical engineering) همچون پرش از مانعی بلند در راه خلق رایانه‌هایی شگفت‌آور  محسوب می‌شود که در عرصه‌ی ارتباط با کاربران انقلابی را ایجاد خواهند کرد.

از دیگر زمینه‌های قابل‌توجه برای این فناوری کمک به افرادی است که نمی‌توانند صحبت کنند. افرادی که دچار مشکلاتی از قبیل اسکلروز جانبی آمیوتروفیک (Amyotrophic lateral sclerosis) همانند استیون هاوکینگ فقید هستند یا افرادی که از سکته مغزی نجات یافته‌اند، می‌توانند به با این فناوری به روزهای خوش برقراری ارتباط با جهان خارج امیدوار باشند؛ فناوری شگفت‌انگیزی که به مدیریت دکتر نیما مسگرانی در حال شکوفایی هرچه بیشتر است.

دکتر نیما مسگرانی، نویسنده و عضو اصلی پژوهش در مؤسسه رفتار ذهنی مغز مورتیمر بی زاکرمن از دانشگاه کلمبیا است. دکتر مسگرانی معتقد است با نتایج مطالعات پژوهش،‌ می‌توانیم راهی برای بازگشت قدرت سخنوری داشته باشیم. نتایج پژوهش‌های او نشان داد که با فناوری مناسب، می‌توان اندیشه‌ی افراد را رمزگشایی و ازطریق گوش دادن قابل فهم کرد.

نتایج ده‌ها پژوهش به پژوهشگران نشان داده بود که وقتی افراد صحبت می‌کنند یا حتی تصور می‌کنند که صحبت می‌کنند، الگوهای گفت‌وگو در مغز آن‌ها ظاهر می‌شود. الگوهایی متفاوت ولی قابل تشخیص از سیگنال‌ها نیز هنگامی که ما به سخنان دیگران گوش می‌دهیم یا تصور می‌کنیم که گوش می‌دهیم، در مغز پدیدار می‌شود. کارشناسان سعی می‌کنند این الگوهای مغزی را ثبت و حتی رمزگشایی کنند. آن‌ها آینده‌ای را تصور می‌کنند که در آن اندیشه‌ها درون مغز پنهان نیست و بدون نیاز به ترجمه به دیگران منتقل شود.

از سویی انجام این شاهکار چالش‌برانگیز است. اولین تلاش‌ها برای رمزگشایی سیگنال‌ها توسط دکتر مسگرانی انجام شد درحالی‌که دیگر همکاران تیم او روی مسئله‌ی تجزیه و تحلیل اسپکتروگرام‌ها و تبدیل به مدل‌های رایانه‌ای ساده تمرکز داشتند. اسپکتروگرام پارامترهای اصوات همچون چگالی طیفی و فرکانس را به‌صورت بصری نمایش می‌دهند که از نمونه‌های معروف آن سونوگرافی است. نتیجه این رویکرد برای تولید خروجی که به صحبت قابل فهم تبدیل شود، ناموفق بود؛ ازاین‌رو دکتر مسگرانی که دانشیار رشته مهندسی الکترونیک در بنیاد آموزشی فو کلمیبا وعلوم کاربردی است، به‌‌همراه تیمش به روی فناوری وکودر تمرکز کرد. دکتر مسگرانی به‌دنبال یک الگوریتم رایانه‌ای بود که بتواند پس از آموزش دیدن با سوابق گفتگوهای افراد، متن را به گفتار تبدیل کند. دکتر مسگرانی در این‌باره می‌گوید:

این همان فناوری‌ای است که آمازون اکو و اپل سیری برای پاسخ به درخواست‌های کلامی ما استفاده می‌کنند.

دکتر مسگرانی تصمیم گرفت در جهت تعلیم وکودر برای آنکه بتواند فعالیت‌های مغزی را تفسیر کند با دکتر اشیش دينيش مِهتا همکاری کند. دکتر مهتا جراح مغز و اعصاب در مؤسسه عصب‌شناسی پزشکان همکار Northwell Health است که در یک شبکه مراقبت‌های بهداشتی با مشارکت در حدود ۲۰ بیمارستان فعال است. درعین‌حال‌ دکتر مهتا در today’s paper نیز به‌عنوان همکار نویسنده فعالیت دارد. تمرکز اصلی دکتر مهتا به روی درمان بیماران صرعی است که باید تحت عمل جراحی منظم قرار بگیرند.

دکتر مسگرانی معتقد است که همکاری با دکتر مهتا و یاری جستن از بیماران صرع در حین عمل و رصد الگوهای مغزی آن‌ها در هنگام گوش‌دادن به صدای افراد مختلف اطلاعات خوبی برای تحلیل الگوها به تیم پژوهش داده و نتایج همین الگوها بود که وکودر را برای انجام وظیفه‌اش آموزش می‌دادند. در ادامه‌ی طرح، پژوهشگران از همان بیماران خواستند به صدای دیجیتالی ارقام از ۰ تا ۹ گوش دهند. صداهای تولیدشده به‌وسیله وکودر در پاسخ به این سیگنال‌ها توسط شبکه عصبی که یک نوع هوش مصنوعی با توانایی تقلید ساختار نورون‌های مغز بیولوژیک بود، آنالیز و پالوده شد.

نتیجه این تلاش‌ها برای تیم پژوهش دکتر مسگرانی موفقیت درخشانی بود. آن‌ها متوجه شدند که افراد می‌تواند در ۷۵ درصد اوقات این صداهای تولیدشده را بفهمند و تکرار کنند و این نتیجه برتر از هر تلاشی بود که قبل انجام شده بود. بهبود و قابلیت فهم در ضبط‌های جدید برپایه اسپکتروگرام‌های قبلی به‌طور مشهودی واضح بود. درعین حال که قدرت و دقت وکودر و شبکه عصبی، ناشی از دقت شگفت‌آور بیماران در شنیدن صداهای اولیه بود. دکتر مسگرانی و تیم پژوهش‌های او در ادامه تلاش‌های خود قصد دارند با آزمایش کلمه‌ها و جملات بغرنج کار را ادامه دهند. در برنامه بعدی آن‌ها همان آزمایش‌ها را روی سیگنال‌های مغز فرد منتشر می‌کنند درحالی‌که او صحبت می‌کند یا تصور می‌کند درحال صحبت کردن است. درنهایت آن‌ها امیدوارند که این فناوری همچون به بخشی از یک ایمپلنت مشابه یکی از انواعی که بیماران صرع استفاده می‌کنند، تبدیل شود تا افکار را مستقیما به گفتار تبدیل کند.

در این محصول اگر صاحب ایمپلنت در این اندیشه باشد که به یک لیوان آب نیاز دارد، سیستم با تحلیل سینگال‌های مغز می‌تواند این فکر را درک کند و آن را به دیالوگ تبدیل کند. دکتر مسگرانی معتقد است که این فناوری می‌تواند تحول شگرفی ایجاد کند. این سیستم به هر شخصی که دچار آسیب یا صدمه در توان گفتاری است می‌تواند توانایی سخن گفتن را ببخشد تا برای ارتباط با دنیای اطراف فرصتی دوباره داشته باشد.

تهیه و تنظیم: هیئت تحریریه آریاسان

منابع:

www.zoomit.ir

مجله سلامتپزشک خانواده پزشكی بهداشت آریاسان الکامپ نمایشگاه الکامپ الکامپ آنلاین دارودرمان سلامت الکترونیکگردشگری آریاسان سیتی نت پاك سمن سوكام آریاسان سوپاك آریاسان مدی فارما تبلیغات پیشخوان نیازمندی ها کاریابیصرافیارزسکهطلاماشینملکزمینساختمانبورسبانکدولتملترهبرمجلسقرآنکتابکنکورکارپردازیدانشگاهدانش بنیانورزشصدا سیمادینزندگیمردمامیدکاربیمهبیکاریجوانورزشاطلاعات فناوری کامپیوترسخت افزارنرم افزاررایانهسرورمجازیتبلتموبایلزنجانتهرانایرانآلمانیونانگرجستانگرجستاندبیجهانهوافضاکشور كالا یابفروشگاه اینترنتی گروه بین المللی آریاسان WikiPharmaAriaSunساختتولیدعملیاتی صنعتیتاسیس تجهیز نصب و راه اندازی و سرمایه گذاری هوا فضا بازرگانی بین المللی پژوهشی صنعتیبازرگانی پزشكی دامپزشكی بهداشت دارو درمانسلامت فناوری اطلاعات و رایانه هواپیماییگردشگری طراحی لوگو طراحی استیکر کمپین تبلیغاتی اخبار علمی و پژوهشی اخبار سیاسی اقتصادی تجارت بین المللی بورس و بازار سرمایه اخبار پزشکیگردشگری و میراث فرهنگی هوانوردی و گردشگری ورزشی و المپیک حوزه و دانشگاه قرآنی فرهنگ و هنر صنعت و تکنولوژی حوادث بانوان نرخ ارز و طلا و سکه صرافی ها وب سایت آرپی وب سایت کاراندیشه اهواز وب سایت پانا بیوتی پاک سمنسینره طبیعت زنده کیابهداشت پانابیوتی کلینیک صدف رادآریاسان مان آریاسان پادآریاسانسوکام آریاسان رزرواسیون توریستی بیکاریجوانورزشCityNetPakSaman SooComAriaSun SooPakAriaSun MediPharma آریاسان AriaSunGroupكالایاب KalayabآریاسانبازارAriaSunBazarمدیكالاMediKalaگروه_آریاسانAriaSunGroup طراحی وب سایت تورهای تفریحی RP وب سایت تورهای وب سایت تورهای اقامتی وب سایت تورهای فرهنگی پانا وب سایت تورهای طبیعی کاراندیشه اهواز وب سایت تورهای علمی نفت و پالایشگاه وب سایت تورهای ورزشی گاز وب سایت تورهای متبركه آب وب سایت تورهای نمایشگاهی سایت تورهای نمایشگاهی وب سایت تورهای سیاحتی سایت تورهای سیاحتی وب سایت تورهای لحظه آخر سایت تورهای لحظه آخر وب_سایت تورهای داخلی سایت تورهای تفریحی سایت تورهای داخلی سایت تورهای زیارتی اماكن تفریحی طراحی طراحی وب سایت سیتی نت طراحی سایت اماكن تفریحی زیارتی اماكن زیارتی طراحی وب سایت اماكن زیارتی سیتی نت طراحی سایت اماكن زیارتی اماكن سیاحتیسوپاك آریاسان طراحی وب سایت اماكن سیاحتی گرافیک اماكن تاریخی طراحی وب سایت اماكن تاریخی طراحی سایت اماكن تاریخی پوستر طراحی وب سایت اماكن اقامتی طراحی سایت اماكن اقامتی تراکت شبکه طراحی سایت اماكن فرهنگی اماكن طبیعی طبیعی اماكن طراحی سایت اماكن طبیعی طراحی وب سایت اماكن طبیعی علمی طراحی سایت اماكن علمی طراحی وب سایت اماكن علمی ورزشی اماكن ورزشی طراحی وب سایت اماكن ورزشی طراحی سایت اماكن ورزشی اماكن ورزشی ورزشیورزش طراحی سایت اماكن ورزشی سیما طراحی وب سایت اماكن ورزشیمتبركه اماكن متبركه طراحی سایت اماكن متبركه بنر اماكن نمایشگاهی طراحی سایت اماكن نمایشگاهی طراحی وب سایت اماكن نمایشگاهی تیزر تورهای تفریحی طراحی وب سایت تورهای تفریحی طراحی سایت تورهای تفریحی زیارتی سایت تورهای زیارتی طراحی سایت تورهای زیارتی طراحی وب سایت تورهای زیارتی تاریخی تورهای تور طراحی سایت تورهای تاریخی طراحی وب سایت تورهای تاریخی تورهای اقامتی طراحی سایت تورهای اقامتی طراحی وب سایت تورهای اقامتی فرهنگی طراحی سایت تورهای فرهنگی طراحی وب سایت تورهای فرهنگی طبیعی طراحی سایت تورهای طبیعی طراحی وب سایت تورهای طبیعی علمی طراحی سایت تورهای علمی طراحی وب سایت تورهای علمی طراحی سایت تورهای ورزشی طراحی وب سایت تورهای ورزشی طراحی سایت تورهای متبركه طراحی وب سایت تورهای متبركه تورهای نمایشگاهی سیاحتی طراحی سایت تورهای سیاحتی لحظه آخر تورهای لحظه آخر طراحی سایت تورهای لحظه آخر کارگزینی طراحی سایت تورهای داخلی طراحی وب سایت تورهای داخلی تورهای خارجی دامنه طراحی وب سایت تورهای خارجی ساحلی کار ثبت شهری طراحی سایت تورهای شهری طراحی وب سایت تورهای شهری برند سئو طراحی وب سایت تورهای صحرانوردی كوهنوردی دریانوری طراحی سایت تورهای دریانوردی طراحی وب سایت تورهای دریانوردی هوانوردی طراحی سایت تورهای هوانوردی كروز كشتیهای كروز طراحی سایت تورهای كشتیهای كروز طراحی وب سایت تورهای كشتیهای كروز پروازهای داخلی هاست پروازهای خارجی پورتال پروازهای لحظه آخر طراحی وب سایت پروازهای لحظه آخر ارزان طراحی وب سایت پروازهای ارزان خرید آنلاین طراحی وب سایت خرید آنلاین فروش آنلاین طراحی وب سایت فروش آنلاین برندینگ فروشگاهی آنلاین طراحی سایت فروشگاهی آنلاین بلیط آنلاین طراحی سایت بلیط آنلاین اینترنتی طراحی سایت فروشگاه اینترنتی بلیط اینترنتی طراحی سایت بلیط اینترنتی

Share this post

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *