新技術(shù)可將大腦信號(hào)翻譯成文字，為聾啞人士帶來福音

（文章來源：前瞻網(wǎng)）

如果“思想”能夠被閱讀并主動(dòng)生成文本，那么有語言功能障礙的人就有望實(shí)現(xiàn)“開口”說話。而這一這愿景似乎離我們?cè)絹碓浇?月30日，《自然-神經(jīng)科學(xué)》發(fā)表了美國(guó)加州大學(xué)舊金山分校華裔教授 Edward Chang 及同事開發(fā)的一款腦電波 AI 解碼器，能夠?qū)⒋竽X活動(dòng)信號(hào)直接轉(zhuǎn)化為句子文本。

該研究小組招募了四名志愿者，在他們的大腦中植入了電極陣列來監(jiān)測(cè)癲癇發(fā)作。

這四名志愿者被要求大聲且反復(fù)朗讀50組句子，包括“Tina Turner is a pop singer”以及 “Those thieves stole 30 jewels”等等。研究人員在志愿者朗讀過程中追蹤他們的神經(jīng)活動(dòng)。然后這些大腦活動(dòng)數(shù)據(jù)被輸入到機(jī)器學(xué)習(xí)算法中--一種將每說一個(gè)句子產(chǎn)生的大腦活動(dòng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為數(shù)字字符串的人工智能系統(tǒng)。

試驗(yàn)證明，訓(xùn)練后的機(jī)器翻譯算法能夠準(zhǔn)確地解碼受試者的神經(jīng)活動(dòng)，并將其接近實(shí)時(shí)地翻譯為句子文本，錯(cuò)誤率低至 3%。

而且試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，如果利用某人的神經(jīng)活動(dòng)和言語對(duì)循環(huán)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行預(yù)訓(xùn)練后再在另一名受試者身上進(jìn)行訓(xùn)練，最終的解碼結(jié)果有所改善，這意味著這種方法在不同人員之間或許是可轉(zhuǎn)移的。實(shí)際上，這種腦電波解碼方式也可以粗略地理解為機(jī)器翻譯，它們都是從一種語言到另一種語言的翻譯，只不過前者輸入的內(nèi)容是神經(jīng)信號(hào)，后者輸入的內(nèi)容為文本。

但是，目前該腦電波解碼器還存在一定的局限性。首先如果測(cè)試者所說內(nèi)容超出上述特定50組句子，就會(huì)出現(xiàn)亂碼的現(xiàn)象;此外，該系統(tǒng)目前還不能用于有嚴(yán)重語言功能障礙的患者。

其實(shí)這種方式與Facebook早前進(jìn)行一項(xiàng)“大腦打字”項(xiàng)目很相似。該項(xiàng)目是 Facebook Reality Labs 和加州大學(xué)舊金山分校的一項(xiàng)共同研究項(xiàng)目。在經(jīng)過一年多的努力后，初見成效。研究成果于去年發(fā)表在 Nature Communications 雜志上。

在該項(xiàng)目期間，研究人員邀請(qǐng)了三名正在接受癲癇治療的患者參與了測(cè)試。

參與測(cè)試的患者在聽到一些例如“喜歡哪種樂器”等簡(jiǎn)單問題后，系統(tǒng)可以通過檢測(cè)他們腦電波的方式直接把他們心中所想的答案顯示在屏幕上。不過該系統(tǒng)準(zhǔn)確率當(dāng)時(shí)僅為61%至76%。與上述腦電波 AI 解碼器不同的是，F(xiàn)acebook“大腦打字”采用的是非侵入，即將布滿電極的帽子戴在頭上即可，而前者是需要將電極植入大腦。

通常情況下，非侵入式腦機(jī)接口設(shè)備會(huì)偏向于消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品，比如和VRAR硬件配合使用。侵入式的則更專注于研發(fā)高精度的腦電測(cè)量設(shè)備，產(chǎn)品針對(duì)臨床和科研級(jí)別的。但是無論是哪種方式，它們都有望改變有語言功能障礙的殘疾人士的交互方式，為人類的交往帶來革新。
（責(zé)任編輯：fqj）