Вчені Стенфордського університету розробили унікальний інтерфейс, який може зчитувати мозкові сигнали паралізованої людини і перетворює їх на рукописний текст з точністю понад 90%.
Як передає видання Depo.ua на спеціалізоване видання Nature, відомо, що сучасні засоби комунікації для паралізованих людей покладаються на зчитування руху очей чи голосові команди. На думку вчених, такий процес занадто повільний, адже паралізована людина за допомогою зору за хвилину набирає в середньому трохи більш як 47 символів (тоді як людина без травми за цей же час набирає 115 символів).
Зараз людям з фізичними вадами в нагоді стають розроблені раніше спеціальні апаратно-програмні комплекси - нейрокомп'ютерні інтерфейси, які зчитують сигнали мозку і перетворюють їх на мову (наприклад, Neuralink Ілона Маска, який вже демонстрував свою роботу на свинях і мавпі).
Дослідники ж зі Стенфорда на чолі з професором нейробіології Френком Віллетом вибрали інший підхід до моделювання нейрокомп'ютерних інтерфейсів - він не визначає, яку літеру із заданого набору вибрав користувач, а розшифровує літеру в рукописній формі (як її уявляє користувач). Тобто йдеться про відтворення в друкованому вигляді рукописного тексту, який людина „пише“ силою думки.
«Інтерфейси „мозок-комп'ютер“ (Brain-computer interfaces (BCIs) можуть відновити можливість спілкування для людей, які втратили здатність рухатися або говорити. До сих пір основна увага в дослідженнях BCI приділялася відновленню загальних моторних навичок, таких як дотягивание і хапання або набір тексту за допомогою комп'ютерного курсора. Тут же ми розробили інтракортикальний BCI, який декодує спроби рукописного введення з нейронної активності в моторній корі і переводить їх в текст в реальному часі, використовуючи підхід декодування рекурентної нейронної мережі. За допомогою цього BCI учасник нашого дослідження, чия рука була паралізована через травму спинного мозку, досяг швидкості набору в 90 символів на хвилину з необробленою точністю 94,1% в Інтернеті і з точністю понад 99% в автономному режимі з універсальною автозаміною. Наскільки нам відомо, ці швидкості набору тексту перевищують зазначені для будь-якого іншого BCI і порівняльні з типовими швидкостями набору тексту на смартфоні людей у віковій групі нашого учасника (115 символів на хвилину). Наші результати відкривають новий підхід до BCI і демонструють можливість точного декодування швидких, спритних рухів через роки після паралічу», — стверджується в розміщеному повідомленні вчених
Для того, щоб такий інтерфейс працював, його доповнили методом машинного навчання, призначеним для розпізнавання мови.
Повідомляється, що його вже випробували на одному з учасників експерименту в 2017 році. Людина з кодовим ім'ям „Т5“, якому зараз вже 60 років, в 2007 році отримав травму спинного мозку і фактично втратив рухливість тіла нижче рівня шиї.
Спочатку Т5 „уявляв“ кожну літеру по 10 разів, щоб нейро-інтерфейс „натренувався“ вловлювати і розпізнавати сигнали. Потім пацієнта попросили „переписати“ речення, які алгоритм раніше „не бачив“, при цьому швидкість їх відтворення становила 90 знаків (або близько 18 слів) на хвилину.
Коли ж Т5 попросили відповісти на відкриті запитання, він зміг „написати“ відповіді на дошці силою думки зі швидкістю 73,8 знака на хвилину, припускаючись похибок лише в кожному 18-му або 19-му символі.
Результати цього дослідження, на думку авторів, мають значний потенціал в контексті створення нового і швидкого способу спілкування паралізованих людей. Проблема полягає в тому, чи вдасться відтворити результати не тільки на Т5.
Ми повідомляємо тільки дійсно важливі новини.
Долучайтеся до нашого Telegram-каналу!
