Đột phá mới: Trí tuệ nhân tạo biến tín hiệu não thành giọng nói, giúp người khiếm thanh "nói" được

Đột phá mới: Trí tuệ nhân tạo biến tín hiệu não thành giọng nói, giúp người khiếm thanh "nói" được
Theo: Dink Theo Trí Thức Trẻ
Thể loại: Khoa Học Công Nghệ
Các nhà khoa học làm việc cật lực, với một lượng dữ liệu giới hạn, để tìm ra cách cho những người khiếm thanh một giọng nói.

Với những người mất khả năng nói, tín hiệu truyền từ não bộ xuống miệng. cổ họng để tạo thành âm mãi mãi bị kẹt lại trong đầu họ. Chưa ai có thể giải mã những tín hiệu đó để cho người khiếm thanh, cho họ một giọng nói. May mắn thay, có những nhà khoa học tận tụy với những dự án nghiên cứu, mong muốn khắc phục thiếu sót đó.

Ba đội ngũ nghiên cứu vừa đạt được một bước đột phá: họ phẫu thuật đặt lên vỏ não người bệnh những điện cực, thông qua hệ thống máy tính biến dữ liệu nhận được thành giọng nói. Sử dụng mạng neural network – một mạng máy tính hoạt động dựa trên cơ chế của một bộ não, chính là một trí tuệ nhân tạo - họ có thể tái tạo từ và câu để người bình thường có thể nghe được.

Đột phá mới: Trí tuệ nhân tạo biến tín hiệu não thành giọng nói, giúp người khiếm thanh nói được - Ảnh 1.

Trong những nỗ lực nghiên cứu được đăng tải, không có nhóm nghiên cứu nào có khả năng tạo được giọng nói theo cách thông thường như bạn tưởng. Thay vào đó, họ theo dõi hoạt động của những phần não cụ thể khi một người nói to, nói thầm hay nghe giọng khác nói. Mục tiêu của nghiên cứu là tái tạo được giọng nói từ tín hiệu từ não, họ đã làm được và theo lời Stephanie Martin, kĩ sư thần kinh thuộc Đại học Geneva, thành công này "chắc chắn rất lý thú".

Đa phần, cách giao tiếp của những người mất khả năng nói là sử dụng mắt hoặc những đầu ngón tay để điều khiển một hệ thống chọn chữ cái, tạo thành câu hoàn chỉnh. Có thể kể tới Stephen Hawking và chiếc ghế đặc biệt của ông. Nhưng với một giao diện não bộ - máy tính tạo ra được giọng nói trực tiếp, người khiếm thanh sẽ giao tiếp dễ dàng hơn nhiều: họ có thể điều chỉnh được cao độ của giọng nói, tốc độ giao tiếp. Họ sẽ có thể tham gia vào những cuộc tranh luận có tốc độ cao chẳng hạn.

"Chúng tôi đang tìm khuôn mẫu của các neuron bật và tắt ở những thời điểm khác nhau khi não bộ xử lý thông tin, và ảnh hưởng của chúng tới âm thanh phát ra", Nima Mesgarani, nhà khoa học máy tính tại Đại học Columbia nói. "Việc vẽ bản đồ neuron không dễ dàng gì". Trên mỗi người khác nhau, quá trình biến tín hiệu não thành âm thanh cũng khác nhau, nên trí tuệ nhân tạo phải được "huấn luyện riêng" để thích ứng với từng người. Hệ thống đạt được hiệu quả cao nhất với những đầu vào dữ liệu chính xác nhất, để có dược điều đó, cần phải mẫu thuật mở võ não và gắn điện cực lên não.

Đột phá mới: Trí tuệ nhân tạo biến tín hiệu não thành giọng nói, giúp người khiếm thanh nói được - Ảnh 2.

Các nhà nghiên cứu chỉ làm vậy trong những trường hợp hiếm có. Một là trong quá trình cắt bỏ u não, tín hiệu điện từ não được mở sẽ giúp các bác sĩ phẫu thuật tìm được những khu vực não chịu trách nhiệm điều khiển những chức năng nhất định. Một trường hợp khác là khi một người bệnh mắc chứng động kinh, phải theo phác đồ điều trị liên quan tới mở não, nhằm tìm nguồn gốc những cơn co giật.

Một nhà khiên cứu ước tính "chỉ có khoảng 20, có thể là 30 phút" cho việc thu thập dữ liệu. Vậy nên cơ sở dữ liệu cho những nghiên cứu chuyên sâu khá ít ỏi.

Với số dữ liệu ít ỏi nhưng đáng quý, họ thực hiện thử nghiệm: đưa dữ liệu vào mạng máy tính neural network. Hệ thống trí tuệ nhân tạo sẽ học bằng cách cân chỉnh kết nối giữa các điểm, dựa trên những dữ liệu là giọng nói được ghi âm, những âm thanh giọng nói một người có thể nghe được bằng tai.

Đội ngũ của giáo sư Mesgarani thử nghiệm dựa trên dữ liệu của 5 người mắc chứng động kinh. Hệ thống sẽ phân tích các bản ghi âm lấy được từ phần vỏ não điều khiển thính giác (điều khiển cả việc nghe và nói), lúc mà bệnh nhân nghe một bản ghi âm về một câu chuyện và nghe các bác sĩ đếm rõ ràng từ 0 đến 9.

Chỉ dựa trên dữ liệu lấy từ não, máy tính sẽ tái tạo những con số, biến chúng thành giọng nói. Một nhóm người nghe thử có thể nhận ra được các con số từ "zero – không" cho tới "nine – chín" với độ chính xác lên tới 75%.

Bạn nghe thử xem mình có nhận ra được các con số do máy tính tạo ra không?

Một đội ngũ nghiên cứu khác, được nhà khoa học máy tính Tanja Schultz tới từ Đại học Bremen dẫn dắt, sử dụng dữ liệu từ 6 cá nhân đang phẫu thuật não. Họ sử dụng microphone để thu giọng nói của chính mình, trong lúc đó điện cực gắn lên vùng não phụ trách vận động cơ bắp và sắp xếp từ ngữ thành tiếng sẽ thu lại những tín hiệu điện xuất hiện.

Hai nhà khoa học máy tính là Miguel Angrick và Christian Herff huấn luyện một mạng neural network để vẽ lên bản đồ điện cực dựa trên các bản ghi âm, rồi tái tạo từ ngữ từ những tín hiệu não thu được. Dựa trên một hệ thống tính điểm tự động, khoảng 40% từ ngữ trong đoạn ghi âm dưới đây được đánh giá là "hiểu được".

Đội ngũ nghiên cứu cuối cùng, với người chịu trách nhiệm là nhà phẫu thuật não Edward Chang từ Đại học California, tái tạo một câu hoàn chỉnh từ hoạt động não của ba bệnh nhân động kinh, khi họ được yêu cầu đọc lớn những từ cho trước. Trong bài thử kết quả, khoảng 166 người được nghe 1 câu và chọn ra đáp án đúng từ 10 lựa chọn. Có những câu nói có tỉ lệ chọn đúng tới 80%.

Các nhà nghiên cứu đẩy dự án xa thêm một bước nữa: họ sử dụng dữ liệu tín hiệu não thu được khi bệnh nhân nói thầm để tạo nên những câu hoàn chỉnh. Theo lời nhà nghiên cứu Christian Herff nói, thì đây là "một bước gần hơn tới hệ thống tạo ra giọng nói chúng ta đều đang nghĩ tới".

Tuy nhiên, vẫn cần phải xem hệ thống này sẽ hoạt động ra sao trên não bộ của những người mất khả năng nói. Những tín hiệu não của hoạt động "đọc thầm, nghĩ thầm" trong đầu rất khác với những tín hiệu của nghe và nói thông thường. Nếu không có âm thanh ngoài để khớp với hoạt động não, máy tính sẽ không biết phân biệt đâu là tín hiệu nghĩ thầm trong đầu.

Việc giải mã được suy nghĩ cần "một cú đột phá lớn", kĩ sư thần kinh học Gerwin Schalk công tại tại Trung tâm Ứng dụng Kĩ thuật não bộ Quốc gia Hoa Kỳ nói. "Chưa rõ phải làm điều đó thế nào".

Nhà nghiên Herff cho rằng có cách thực hiện điều đó. Có thể dựa trên cảm nhận của chính những người sử dụng hệ thống giao diện não bộ - máy tính: Nếu họ có thể nghe những ngôn ngữ được máy móc tạo ra trên thời gian thực, họ có thể căn chỉnh dòng suy nghĩ của mình để có được kết quả như mong muốn. Chỉ cần có đủ dữ liệu để cho máy học và người học, khoảng cách giữa não bộ và máy tính sẽ thu hẹp lại nhiều.

Tham khảo ScienceMag

Bị chó cắn, nam sinh chế tạo thiết bị đuổi chó cực kỳ hiệu quả

tinybook tinybook 6 ngày 13 giờ
Bị chó cắn, nam sinh chế tạo thiết bị đuổi chó cực kỳ hiệu quả
Sau khi nghiên cứu, Minh đã khảo sát tình hình thực tiễn và có kết quả đáng mừng: “Em đã tiến khảo sát và tiến hành thử nghiệm 3 lần trên đàn chó tại nhà bác Lê Văn Long (Bắc Ninh) cho kết quả tốt. Ở ngưỡng âm thanh 40 kHz (120 dB), đàn chó phản ứng, lùi lại dần, 9 con bỏ chạy...".

Các nhà khoa học vừa quay ngược thời gian thành công bằng máy tính lượng tử

tinybook tinybook 6 ngày 15 giờ
Các nhà khoa học vừa quay ngược thời gian thành công bằng máy tính lượng tử
Cỗ máy du hành thời gian của Doraemon liệu có phải là một cỗ máy tính lượng tử?

10 bộ phim Hollywood mô tả chính xác nhất về hiện thực của trí tuệ nhân tạo (P1)

tinybook tinybook 1 tuần 5 giờ
10 bộ phim Hollywood mô tả chính xác nhất về hiện thực của trí tuệ nhân tạo (P1)
Danh sách 10 bộ phim có nội dung về trí tuệ nhân tạo này sẽ giúp bạn có thể tìm hiểu cách con người tưởng tượng ra sao về AI trong tương lai và tính hiện thực của AI trong thời đại ngày nay.

Nhật Bản tiến một bước gần hơn tới việc hồi sinh voi ma mút

tinybook tinybook 1 tuần 6 giờ
Nhật Bản tiến một bước gần hơn tới việc hồi sinh voi ma mút
Từ xác con voi mammoth Yuka nằm lại trong băng vĩnh cửu, ta có được những đột phá mới.

Những hình ảnh cuối cùng về "voi nữ hoàng" của Kenya với đôi ngà đẹp nhất thế giới, chạm tới đất

tinybook tinybook 1 tuần 17 giờ
Những hình ảnh cuối cùng về "voi nữ hoàng" của Kenya với đôi ngà đẹp nhất thế giới, chạm tới đất
Trong hơn 60 năm, con voi được biết đến với cái tên kỳ lạ F_MU1 đã có những cuộc hành trình xuyên suốt vùng đồng bằng Tsavo, Kenya.

Câu đố triệu đô bất khả thi: máy tính cũng phải mất tới vài ngàn năm mới tìm ra câu trả lời

tinybook tinybook 1 tuần 18 giờ
Câu đố triệu đô bất khả thi: máy tính cũng phải mất tới vài ngàn năm mới tìm ra câu trả lời
Thậm chí nếu bạn chứng minh được câu đố này bất khả thi với một cỗ máy, bạn cũng nhận được giải thưởng 1 triệu USD.

[Việt sub] Thiếu niên 15 tuổi tính nhanh hơn máy, gây sốc với BGK Asia's Got Talent

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
[Việt sub] Thiếu niên 15 tuổi tính nhanh hơn máy, gây sốc với BGK Asias Got Talent
Dù bạn tin hay không, thiên tài vẫn tồn tại.

Xem khoảnh khắc tàu vũ trụ Hayabusa 2 của Nhật Bản đáp xuống tiểu hành tinh từng hình thành cùng Hệ Mặt Trời

tinybook tinybook 1 tuần 2 ngày
Xem khoảnh khắc tàu vũ trụ Hayabusa 2 của Nhật Bản đáp xuống tiểu hành tinh từng hình thành cùng Hệ Mặt Trời
Sau khi hạ cánh, tàu thăm dò Hayabusa 2 của Nhật đã ngay lập tức bắn một viên đạn lên bề mặt đất nhằm mục đích thu thập nhiều mảnh đá vỡ trên Ryugu, tiểu hành tinh được cho đã xuất hiện từ thời hình thành Hệ Mặt Trời.

Độc đáo ý tưởng lốp xe kiêm cánh quạt, vừa là bánh xe đi trên mặt đất nhưng cũng có thể biến thành cánh quạt khi bay

tinybook tinybook 1 tuần 2 ngày
Độc đáo ý tưởng lốp xe kiêm cánh quạt, vừa là bánh xe đi trên mặt đất nhưng cũng có thể biến thành cánh quạt khi bay
Hãng sản xuất lốp xe hơi nổi tiếng Goodyear mới đây vừa chia sẻ một ý tưởng lốp xe bay thú vị, có thể chuyển đổi và hoạt động được cả trên mặt đất lẫn trên không.

Chuyện gắn giáp vào máy bay trong Đệ nhị Thế chiến và giả thuyết mang tên "Thiên vị sống sót"

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
Chuyện gắn giáp vào máy bay trong Đệ nhị Thế chiến và giả thuyết mang tên "Thiên vị sống sót"
Nếu bạn trả lời sai, bạn đã mắc lỗi giống những nhà nghiên cứu và phân tích dữ liệu hàng đầu thời Chiến tranh Thế giới Thứ hai.

Tháp cao 100 mét này là cách Trung Quốc giải quyết được ô nhiễm không khí: giá 2 triệu đô/cái, tạo 10 triệu mét khối không khí sạch mỗi ngày

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
Tháp cao 100 mét này là cách Trung Quốc giải quyết được ô nhiễm không khí: giá 2 triệu đô/cái, tạo 10 triệu mét khối không khí sạch mỗi ngày
Tháp lọc khí tại Tây An, Trung Quốc được coi là cỗ máy lọc khí lớn nhất thế giới hiện nay và nó đang góp phần giúp thanh lọc không khí và làm giảm ô nhiễm không khí cho cả một thành phố khỏi khói bụi độc hại.

Hỏi khó: Tại sao ngựa vằn lại có vằn? Nghe giáo sư giải thích xong mới thấy hóa ra đơn giản đến ngây người

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
Hỏi khó: Tại sao ngựa vằn lại có vằn? Nghe giáo sư giải thích xong mới thấy hóa ra đơn giản đến ngây người
Vằn trên mình ngựa cũng giống đề-can dán trên xe đua: chúng không có tác dụng làm vật thể chạy nhanh hơn đâu.

Hai thanh niên cố gắng chứng minh Trái Đất phẳng và cái kết đắng, đừng bao giờ coi thường khoa học!

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
Hai thanh niên cố gắng chứng minh Trái Đất phẳng và cái kết đắng, đừng bao giờ coi thường khoa học!
"Thú vị thật ...", anh Jeran lẩm bẩm, không tin vào mắt mình.

Cận cảnh chiếc máy bay lớn nhất thế giới do nhà đồng sáng lập Microsoft xây dựng

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
Cận cảnh chiếc máy bay lớn nhất thế giới do nhà đồng sáng lập Microsoft xây dựng
Chiếc máy bay này có kích cỡ "khủng" đến mức nó cần có 2 thân máy bay với 2 buồng lái riêng biệt.

Khám phá được bí ẩn căn bệnh Stephen Hawking mắc phải

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
Khám phá được bí ẩn căn bệnh Stephen Hawking mắc phải
Các nhà khoa học Mỹ đã phát hiện ra bí ẩn của chứng xơ cứng teo cơ một bên - căn bệnh mà nhà vật lý lý thuyết Stephen Hawking mắc phải - là do protein đột biến ubiquilin ngừng điều chỉnh hoạt động của lysosome - thành phần tế bào chịu trách nhiệm xử lý chất thải trao đổi chất. Phát hiện này có thể mở ra hướng phát triển phương pháp điều trị cho căn bệnh đánh vào khoảng 200.000 người trên toàn thế giới.

"Quái vật" rắn độc dị biệt nhất hành tinh: Chuyên cắn người đang ngủ say, nọc làm tan máu

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
"Quái vật" rắn độc dị biệt nhất hành tinh: Chuyên cắn người đang ngủ say, nọc làm tan máu
Rắn Mulga là loài rắn độc sở hữu những đặc điểm đáng sợ nhất trong tự nhiên ở nước Úc.

Tìm hiểu về xe tăng Maus - phát minh "điên rồ" từng được kỳ vọng sẽ thay đổi cục diện Thế chiến thứ hai

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
Tìm hiểu về xe tăng Maus - phát minh "điên rồ" từng được kỳ vọng sẽ thay đổi cục diện Thế chiến thứ hai
Nhiều sử gia tin rằng, nếu xe tăng Maus của Đức quốc xã, cỗ máy chiến được mệnh danh là “mẹ của các loại xe tăng” này có cơ hội tham chiến, có lẽ cục diện của Thế chiến thứ hai đã thay đổi hoàn toàn.

Mười năm nữa, NASA sẽ đưa loài người trở lại Mặt trăng

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
Mười năm nữa, NASA sẽ đưa loài người trở lại Mặt trăng
Kế hoạch cho năm 2019 là bước đầu để thực hiện mục tiêu đưa các phi hành gia trở lại mặt trăng của NASA vào năm 2028.

Hình chụp Sao Hỏa từ vệ tinh cho thấy vết tích những dòng sông cổ có tuổi thọ cả tỷ năm

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
Hình chụp Sao Hỏa từ vệ tinh cho thấy vết tích những dòng sông cổ có tuổi thọ cả tỷ năm
Giữa vô số các miệng hố trên bề mặt Sao Hỏa, hình ảnh vệ tinh cho thấy các hệ thống phân nhánh của rãnh và thung lũng, những vết tích có thể do dòng nước tồn tại từ lâu để lại.

Chuyên gia Vũ trụ Nga trầm trồ trước tàu Crew Dragon của Elon Musk: "Roscosmos trông như một cơ quan vũ trụ yếu đuối"

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
Chuyên gia Vũ trụ Nga trầm trồ trước tàu Crew Dragon của Elon Musk: "Roscosmos trông như một cơ quan vũ trụ yếu đuối"
Cơ quan Vũ trụ Nga Roscosmos lên tiếng tán dương thành tựu của NASA và SpaceX.

Ngạc nhiên chưa? Phụ kiện camera 2bit của Game Boy chụp ảnh thiên văn cực rõ nét, nhìn thấy cả hố lớn trên bề mặt Mặt Trăng

tinybook tinybook 1 tuần 5 ngày
Ngạc nhiên chưa? Phụ kiện camera 2bit của Game Boy chụp ảnh thiên văn cực rõ nét, nhìn thấy cả hố lớn trên bề mặt Mặt Trăng
Với cảm biến CMOS 2-bit cùng độ phân giải chỉ 128 x 112 pixel thì kết quả mà nó đem lại quả là tuyệt vời.

Những sinh vật biển phát sáng tuyệt đẹp của đáy Thái Bình Dương sẽ khiến bạn mê mẩn

tinybook tinybook 1 tuần 6 ngày
Những sinh vật biển phát sáng tuyệt đẹp của đáy Thái Bình Dương sẽ khiến bạn mê mẩn
Bộ sưu tập tuyệt đẹp bao gồm bạch tuộc màu cam, tôm hùm gai, bướm biển, mực kim cương..

Xuất hiện bệnh nhân thứ 3 trên thế giới được chữa khỏi HIV

tinybook tinybook 1 tuần 6 ngày
Xuất hiện bệnh nhân thứ 3 trên thế giới được chữa khỏi HIV
Người bệnh này được chữa trị bằng phương pháp cấy tế bào gốc.

Vì sao Warren Buffett được coi là nhà đầu tư giỏi nhất thế giới với lợi nhuận 20%/năm trong khi nhiều người có thể đạt mức 100/200%?

tinybook tinybook 2 tuần 6 giờ
Vì sao Warren Buffett được coi là nhà đầu tư giỏi nhất thế giới với lợi nhuận 20%/năm trong khi nhiều người có thể đạt mức 100/200%?
Nhà đầu tư vĩ đại Warren Buffett đạt lợi nhuận trung bình hàng năm khoảng 20%. Còn bạn thì sao? Bạn đầu tư đạt lợi nhuận cao hơn nhưng liệu bạn có giỏi hơn Warren Buffett?

Giải mã mật khẩu siêu dị "ji32k7au4a83": nhìn thì kinh nhưng thật ra vô cùng yếu

tinybook tinybook 2 tuần 9 giờ
Giải mã mật khẩu siêu dị "ji32k7au4a83": nhìn thì kinh nhưng thật ra vô cùng yếu
Câu chuyện đằng sau "ji32k7au4a83" dài và lằng nhằng lắm.

Phát hiện "Thuốc Trường Sinh" trong hầm mộ 2.000 năm tuổi tại Trung Quốc

tinybook tinybook 2 tuần 1 ngày
Phát hiện "Thuốc Trường Sinh" trong hầm mộ 2.000 năm tuổi tại Trung Quốc
Một chất lỏng màu vàng được tìm thấy trong một chiếc hũ đồng có niên đại đến 2.000 năm tuổi, và theo các nhà khảo cổ học Trung Quốc, đó không phải là rượu.

Nông nghiệp đã suýt chút nữa phá hủy nền văn minh nhân loại, đây là lý do tại sao

tinybook tinybook 2 tuần 1 ngày
Nông nghiệp đã suýt chút nữa phá hủy nền văn minh nhân loại, đây là lý do tại sao
Nông nghiệp là thứ "công nghệ" quá tiên tiến so với não bộ của người dân Thời kỳ Đồ đá.

Tesla Roadster chính thức là chiếc xe đi xa nhất trong lịch sử nhân loại sau khi được Elon Musk gửi vào vũ trụ 1 năm trước

tinybook tinybook 2 tuần 2 ngày
Tesla Roadster chính thức là chiếc xe đi xa nhất trong lịch sử nhân loại sau khi được Elon Musk gửi vào vũ trụ 1 năm trước
Năm 2091, chiếc Tesla Roadster sẽ bay đủ gần Trái Đất để ta chiêm ngưỡng. Mong sao đa số chúng ta sẽ sống tới lúc đó, hoặc chiếc xe chưa bị phá hủy.

Hỏi khó: Tại sao Microsoft đặt tên hệ điều hành là Windows?

tinybook tinybook 2 tuần 2 ngày
Hỏi khó: Tại sao Microsoft đặt tên hệ điều hành là Windows?
Dùng hàng ngày, nhưng bạn còn không thèm hỏi tại sao người anh em Windows lại ... có tên là Windows.

Cậu bé 12 tuổi giải thích vì sao thay vì chơi game ở độ tuổi này, cậu lại đi chế tạo lò phản ứng hợp hạch

tinybook tinybook 2 tuần 2 ngày
Cậu bé 12 tuổi giải thích vì sao thay vì chơi game ở độ tuổi này, cậu lại đi chế tạo lò phản ứng hợp hạch
"Em nhận thấy hóa ra có những thứ tưởng như bất khả thi với tầm tuổi mình nhưng lại hoàn toàn dễ thực hiện", Jackson Oswalt nói về thành tựu hợp hạch của mình.
tinybook Công Nghệ Thông Tin








Chat