Financial Times жариялаған мақалаға сілтеме жасаған Aikyn.kz ми сигналдарын дыбысқа айналдыру технологиясының жұмбағын түсіндіреді.
Precision Neuroscience компаниясының 7-деңгейлі ми қыртысына қойылатын интерфейсі. Фото cnbc.com сайтынан алынды. Авторлығы: Precision Neuroscience
Калифорниялық зерттеушілер мен Precision Neuroscience ғылыми тобы жасанды интеллекті пайдаланып, «дауыстық нейропротез» технологиясы бойынша елеулі ілгерілеуге қол жеткізуде. Бұл зерттеу сөйлеу мүмкіндігінен айырылған адамдарға қайтадан дауыс сыйлауды мақсат етеді. Нейробиологтар ми толқындарын дауысқа айналдыру арқылы адамның физикалық қабілеттерін қалпына келтіруге немесе жақсартуға мүмкін екені дәлелдеген.
Калифорнияның бірнеше университеті мен Нью-Йорктегі Precision Neuroscience компаниясы ми имплантаттарын ЖИ-мен біріктіріп, табиғи сөйлеуді қалпына келтірмекші.
Бұған дейін зерттеулер көбіне компьютермен жұмыс істеуге, роботталған қолдарды басқаруға немесе сал болған аяқ-қолдарды ішінара қалпына келтіруге мүмкіндік беретін импланттар жасауға бағытталған еді. Алайда кейбір зертханалар ой үлгілерін тікелей сөйлеуге айналдыруға арналған технологиялармен табысқа жетуде. Калифорния университетінің Сан-Францискодағы нейрохирургі Эдвард Чанг:
«Біз үлкен жетістіктерге жетіп келеміз. Мақсатымыз – мидан синтетикалық дауысқа дейінгі берілімді сөйлеп тұрған екі адамның арасындағы әңгімедей жатық ету. Қазір қолданылып жатқан ЖИ алгоритмдері барған сайын жылдам дамып келеді. Біз әр жаңа қатысушыдан үйренудеміз», – дейді.
Жаңа технология ми сигналдары мен оны дыбысқа айналдыру арасындағы кідірісті 8 секундтан 1 секундқа дейін қысқартты. Иллюстрация Neuroscience News сайтынан алынды
Өткен айда Чанг пен оның әріптестері Nature Neuroscience журналында 18 жыл бұрын инсульт салдарынан сөйлеу қабілетінен айырылған квадриплегиямен ауыратын әйелмен жүргізілген зерттеу нәтижелерін жариялады.
Пациент 1024 сөзден тұратын сөйлемдерді іштей айтуға тырысу арқылы нейрондық желіні оқытты. Оның дауысы нейрондық мәліметтерді сөйлеу синтезі мен мәтінді декодтауға арналған біріктірілген модельге беру арқылы жасалды.
Бұл әдіс ми сигналдары мен алынған дыбыстың арасындағы кідірісті 8 секундтан 1 секундқа дейін қысқартты. Бұл қалыпты сөйлеудегі 100-200 миллисекундқа анағұрлым жақын. Жүйенің медициналық декодтау жылдамдығы – минутына 47,5 сөз, бұл қалыпты сөйлеу жылдамдығының үштен бір бөлігі.
Тәжірибе сәтті аяқталса жыл сайын мыңдаған адам осындай дауыстық нейропротездің пайдасын көре алар еді. Олар инсульт, БАС (бүйірлік амиотрофиялық склероз) және басқа да нейродегенеративті аурулар салдарынан сөйлеу қабілетін жоғалтқанымен, бұндай науқастардың когнитивтік функциялары бұзылмайды. Бұл әдіс табысты дамыса, ол церебралды сал ауруы немесе аутизм секілді жағдайларда да қолданылуы мүмкін.
Precision Neuroscience компаниясы ми сигналдарын университет зертханаларындағыдан да жоғары дәлдікпен түсіреміз деп мәлімдейді, себебі олардың электродтары тығыз орналастырылған. Компания 31 пациентпен жұмыс істеген және жақын арада көбірек мәлімет жинауды жоспарлап отыр. Бұл – технологияны коммерцияландыру жолындағы үлкен қадам.
17 сәуірде компания сенсорларды денеде 30 күнге дейін қалдыруға рұқсат алды. Бұл жүйені ұзақмерзімді деректермен оқытуға жол ашады. Компания директоры Майкл Магердің айтуынша, науқастардың миынан жиналған мәліметтер «Жер бетінде бұрын-соңды болмаған ең ауқымды нейрондық деректер қоймасына» айналуы мүмкін.
Келесі қадам – компоненттердің өлшемдерін кішірейтіп, оларды биологиялық тұрғыда үйлесімді және герметикалық қабықшаға орналастыру. Бұл – имплантаттарды адамның денесіне тұрақты енгізуге мүмкіндік береді.Илон Масктың Neuralink компаниясы миды компьютерге жалғауға бағытталғанымен, дауысты қалпына келтіруге емес, параличке ұшыраған адамдарға компьютерді басқаруға арналған. Ал мидағы сигналдарды дауысқа айналдыратын технологияның басты кедергісі – пациенттің жүйені қолдануды үйренуіне кететін уақыт.
Утрехт университетінің зерттеушісі Ник Рэмсидің айтуынша, моторлы қыртыстағы (сөйлеу мен қозғалысты басқаратын ми бөлігі) жауап беру үлгілері адамдар арасында ұқсас болса, бір адамның деректерімен үйретілген модельді басқаларына қолдануға болар еді. Бұл қазіргі кезде ондаған сағатты қажет ететін процесті жылдамдатар еді. Барлық зерттеулер сөйлеу кезінде нейрондардың бұлшықеттерді қалай іске қосатынын бақылайтын моторлы қыртысқа бағытталған.
Рэмси: «Басқа ми бөліктерінен ішкі ойларды оқу мүмкіндігі дәлелденбеген. Тіпті мүмкін болса да, ішкі ойыңды біреудің естігенін қаламайсың. Мен айтпайтын көп дүние бар – себебі олар маған зиян тигізуі немесе өзгеге кесірі тиюі мүмкін», – дейді.
Осындай имплантаттың бірі туралы Aikyn.kz 9тсәуірде «Миға қойылған имплант сіздің не ойлағаныңызды дауыстап айтып береді» атты материал жариялады. Сәби сөйлеуді осылай бастайды. Өзіне түсінікті, басқаларға күлкілі:
Калифорния университетінің Дэвис кампусындағы нейропротездеу зертханасының тең директоры Сергей Стависки жасанды дауыс әлі де қалыпты сөйлеу сапасына жетпегенін айтады. Оның айтуынша, зертхана адамның не айтқысы келетінін 98% дәлдікпен анықтай алған. Бірақ бұл жүйенің дауыс беру уақыты кешігіп, сөйлеудің интонациясы сияқты маңызды аспектілерін бере алмайды. Электродтар толыққанды адам даусын синтездеуге жеткілікті ме – бұл да белгісіз.
Зерттеушілердің басты мақсаты – мидың сөйлеу сигналдарын қалай кодтайтынын тереңірек түсіну, сондай-ақ нейрондық белсенділікті дауыстық сигналдарға түрлендіру үшін жетілдірілген алгоритмдер жасау болып отыр.
Сергей Ставискидің айтуынша, «болашақта дауыстық нейропротез адам даусының барлық мәнерлілігін қамтамасыз етуі керек – мысалы, адам дауыс биіктігін, қарқынын дәл басқара алуы және ән айту сияқты әрекеттерді де орындай алуы қажет».
Осылайша, ғалымдар нейрондық белсенділік пен сөйлеу арасындағы байланысты тереңірек түсінуге ұмтылуда. Дауысты синтездеу технологиясы айтарлықтай ілгерілегенімен, ол әлі де табиғи сөйлеудің толық дәлдігін бере алмайды. Алдағы мақсат – адамның дауыс ырғағы мен мәнерін нақты жеткізе алатын, жоғары сапалы нейропротез жасау.
Сараптама, зерттеу мақала, күнделікті өзекті ақпаратты «Айқынның» TELEGRAM арнасынан табасыз.