3个研究团队各自展示了他们如何将神经活动记录解码成语音

文章作者:管理一号 | 2019-02-12
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在近期宣布于bioRxiv的3篇论文中,3个研讨团队各自展现了他们如何将神经活动记载解码成语音。在近期宣布于bioRxiv的3篇论文中,3个研讨团队各自展现了他们如何将神经活动记载解码成语音。

北京时间2月12日音讯,据国外媒体报导,神经科学家正在教训计算机直接从人脑中读出单词。近来,《科学》(Science)杂志的专职撰稿人凯利·塞维克(Kelly Servick)报导了预印本网站bioRxiv宣布的3篇论文。在论文中,3个研讨团队各自展现了他们如何将神经活动记载解码成语音。在这3个研讨中,研讨人员在进行脑外科手术的患者大脑上直接放置了电极,当他们听取语音或许大声朗诵文字时,这些电极就记载神经元的活动。接着,研讨人员测验解读患者听到或说出的内容,患者大脑的电活动都转化成了某种程度上能够了解的声响文件。

第一篇论文宣布在bioRxiv上,描绘了研讨人员向正在进行脑外科手术的癫痫患者播映语音的试验。需求指出的是,试验中收集的神经活动记载有必要非常具体,才干用于解读。并且这种具体的程度有必要在非常稀有的条件(比方脑外科手术)下才干到达,此刻大脑暴露在空气中,电极直接放在上面。

当患者听取声响文件时,研讨人员记载了患者大脑中处理声响部分的神经元活动。他们测验了多种办法将神经元活动数据转化成语音,发现“深度学习”的作用最佳。深度学习是机器学习的分支,计算机能够在无人办理的情况下,经过深度学习来解决问题。当研讨人员经过一个组成人类声响的声码器播映转化成果时,由11个听众组成的小组解读这些词的精确率是75%。

第二篇论文选用的是正在进行切除脑肿瘤手术的患者的神经元记载。当患者大声朗诵单音节词时,研讨人员记载了他们嘴里宣布的声响,以及他们大脑中发音区域的神经元活动。研讨人员没有练习计算机深度学习每一位患者的语音,而是教训人工神经网络将神经记载转化成音频文件。成果显现,这些音频文件至少在相当程度上是能够了解的,并且相似麦克风录音的作用。以上这两项研讨的声响文件都能够在网上下载。

第三篇论文选用的神经元活动记载来自大脑中将决定说出的特定单词转化为肌肉运动的区域。虽然现在该试验的记载还没有在网上发布,但研讨人员报导称,他们成功重建了整个句子(也是在癫痫患者进行脑外科手术时记载的),并且听到这些句子的人在多项挑选测验(共有10个选项)中精确进行解说的成功率是83%。该试验的办法依赖于辨认出世成单个音节(而非整个单词)所触及的形式。

所有这些试验的方针都是相同的,即有朝一日使失掉说话才能(因为肌萎缩侧索硬化症或相似疾病)的人经过脑机界面来说话。不过,现在这些使用的科学根底还未到达。

据《科学》杂志的报导,解读一个人只在脑筋里幻想说话的神经元活动形式,要比解读一个人倾听或宣布语音的神经形式杂乱得多。不过,第二篇论文的作者表明,解读一个人幻想话说时的大脑活动或许是或许的。

有必要阐明的是,这些都还仅仅很小型的研讨。第一篇论文选用的仅仅来自5名患者的数据,而第二篇论文选用数据来自6名患者,第三篇则只要3名患者。这些研讨中记载的神经元活动都没有继续超越1个小时。虽然如此,科学仍然在向前开展。直接连接到大脑的人工语音设备好像已经有了真实的或许性,或许不远的将来咱们就将见证它的诞生。

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