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

Apple Card sẽ có thể mang về cho Apple 1 tỷ USD mỗi năm với nguy cơ tối thiểu

tinybook tinybook 3 tuần 4 ngày
Apple Card sẽ có thể mang về cho Apple 1 tỷ USD mỗi năm với nguy cơ tối thiểu
Apple nhiều khả năng ngồi không hưởng lợi, để đối tác Goldman Sachs gánh phần lớn nguy cơ có thể xảy ra.

Người đàn ông Trung Quốc dùng 1.500 chiếc iPhone giả để lừa Apple đổi cho hàng thật

tinybook tinybook 1 tháng 1 ngày
Người đàn ông Trung Quốc dùng 1.500 chiếc iPhone giả để lừa Apple đổi cho hàng thật
Một công dân Trung Quốc sống tại Mỹ đã lợi dụng chính sách bảo hành, sử dụng thủ đoạn "lấy giả đổi thật" để qua mặt Apple trong suốt 2 năm.

Giữa lúc Huawei gặp khó khăn, LG đăng tweet khoe tình bạn thắm thiết với Google

tinybook tinybook 1 tháng 1 ngày
Giữa lúc Huawei gặp khó khăn, LG đăng tweet khoe tình bạn thắm thiết với Google
Động thái của LG được đưa ra đúng lúc Google nghỉ chơi, chấm dứt hoạt động kinh doanh với Huawei theo lệnh cấm của chính phủ Mỹ.

Liên Minh Huyền Thoại sắp có phiên bản mobile, ra mắt vào năm 2020

tinybook tinybook 1 tháng 2 ngày
Liên Minh Huyền Thoại sắp có phiên bản mobile, ra mắt vào năm 2020
Tương tự như PUBG, tựa game MOBA nổi tiếng Liên Minh Huyền Thoại sẽ sớm có thêm phiên bản mobile cho người dùng Android và iOS.

Hàng triệu người dùng Instagram bị rò rỉ thông tin cá nhân, đa phần là người nổi tiếng

tinybook tinybook 1 tháng 3 ngày
Hàng triệu người dùng Instagram bị rò rỉ thông tin cá nhân, đa phần là người nổi tiếng
Hiện tại, Instagram đang xem xét vấn đề để tìm hiểu xem dữ liệu của 49 triệu người dùng đến từ đâu và tại sao chúng lại bị rò rỉ công khai.

Ngắm công trình chế tác “Siêu cá mập” khiến người xem không khỏi ngỡ ngàng vì độ khủng của nó

tinybook tinybook 2 tuần 4 ngày
Ngắm công trình chế tác “Siêu cá mập” khiến người xem không khỏi ngỡ ngàng vì độ khủng của nó
Chúng ta đều đã được xem các bộ phim về siêu cá mập (megalodon) trên phim ảnh và thấy loài cá mập này có kích thước siêu khủng. Nhưng khi được chế tác lại thành mô hình ngoài đời thực, chúng ta mới thấy hết kích thước khổng lồ của nó.

Giữa sa mạc Dubai, người ta sắp sửa hoàn thiện công viên năng lượng Mặt Trời khổng lồ có thể xô đổ mọi thứ kỷ lục

tinybook tinybook 3 tuần 56 phút
Giữa sa mạc Dubai, người ta sắp sửa hoàn thiện công viên năng lượng Mặt Trời khổng lồ có thể xô đổ mọi thứ kỷ lục
Nằm sâu trong khu vực sa mạc Dubai, công viên năng lượng Mohammed Bin Rashid Al Maktoum (được đặt theo tên của Tiểu Vương Dubai, đồng thời là Phó Tổng Thống và Thủ tướng các Tiểu Vương Quốc Ả Rập Thống Nhất (UAE) đang dần được hình thành.

Candida auris, thứ nấm kháng thuốc bí ẩn đang đe dọa sự sống còn của toàn nhân loại

tinybook tinybook 3 tuần 2 giờ
Candida auris, thứ nấm kháng thuốc bí ẩn đang đe dọa sự sống còn của toàn nhân loại
Năm 1928, thời điểm ngài Alexander Flemming khám phá ra penicillin, cuộc sống thay đổi hoàn toàn. Thời đó, người ta đã có thể bỏ mạng chỉ vì một vết xước, nhưng kháng sinh đã cứu được sinh mạng hàng triệu người, việc nằm chờ chết trở thành một tuần điều trị bằng kháng sinh.Năm 2019, mọi chuyện chuyển biến theo chiều hướng xấu.

Các nhà khoa học tạo ra loại siêu gỗ mới, khỏe hơn cả nhôm, tự động làm mát mà không tốn điện

tinybook tinybook 3 tuần 1 ngày
Các nhà khoa học tạo ra loại siêu gỗ mới, khỏe hơn cả nhôm, tự động làm mát mà không tốn điện
Các thử nghiệm cho thấy, nếu sử dụng loại gỗ này để bao phủ các tòa nhà văn phòng, lượng điện dành cho làm mát có thể giảm từ 35% đến 50% so với thông thường.

Phát hiện ra con trăn khổng lồ Nam Mỹ có thể tự sinh nở mà không cần tiếp xúc với con đực

tinybook tinybook 3 tuần 1 ngày
Phát hiện ra con trăn khổng lồ Nam Mỹ có thể tự sinh nở mà không cần tiếp xúc với con đực
Những bí ẩn về khả năng sinh sản đơn tính của loài trăn anaconda có thể khiến cả thế giới ngỡ ngàng.

Các nhà nghiên cứu MIT lưu trữ được năng lượng Mặt Trời bằng vật liệu rắn, có được pin vĩnh cửu trên lý thuyết

tinybook tinybook 3 tuần 1 ngày
Các nhà nghiên cứu MIT lưu trữ được năng lượng Mặt Trời bằng vật liệu rắn, có được pin vĩnh cửu trên lý thuyết
Các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) đã phát triển một kỹ thuật mới để hấp thụ và giữ lại năng lượng trời và sử dụng chúng theo nhu cầu.

Mặt tốt của biến đổi khí hậu: thực vật đang phát triển nhanh đến bất ngờ?

tinybook tinybook 3 tuần 1 ngày
Mặt tốt của biến đổi khí hậu: thực vật đang phát triển nhanh đến bất ngờ?
Sự thay đổi này mặc dù mang lại lợi ích ngắn hạn nhưng lại có thể đe dọa toàn bộ hệ sinh thái sau này.

Giới thiên văn học lo lắng: dàn vệ tinh của SpaceX có thể làm hỏng cả bầu trời đêm

tinybook tinybook 3 tuần 2 ngày
Giới thiên văn học lo lắng: dàn vệ tinh của SpaceX có thể làm hỏng cả bầu trời đêm
Hôm vừa rồi, SpaceX phóng lên 60 vệ tinh đầu tiên trong tổng số hàng trăm vệ tinh dự kiến cần phải có.

Tại sao đến tận bây giờ các hãng Android vẫn không thể tạo ra cảm giác rung phản hồi tốt như Taptic Engine của Apple

tinybook tinybook 3 tuần 2 ngày
Tại sao đến tận bây giờ các hãng Android vẫn không thể tạo ra cảm giác rung phản hồi tốt như Taptic Engine của Apple
Dù cùng sử dụng công nghệ rung phản hồi giống nhau, nhưng mức độ chú tâm của Apple vào Taptic Engine, cả về phần cứng và phần mềm khiến thế giới Android không thể theo kịp họ.

10 sáng chế đỉnh cao đang góp phần “cứu rỗi” đại dương, cái số 3 được tạo ra bởi một cô bé mới học lớp 6!

tinybook tinybook 3 tuần 4 ngày
10 sáng chế đỉnh cao đang góp phần “cứu rỗi” đại dương, cái số 3 được tạo ra bởi một cô bé mới học lớp 6!
Những sáng chế cực kì ấn tượng này sẽ giúp chúng ta dọn sạch rác thải đang lênh đênh trên biển và cân bằng lại hệ sinh thái biển.

Reno và cú chuyển mình bất ngờ của OPPO

tinybook tinybook 3 tuần 4 ngày
Reno và cú chuyển mình bất ngờ của OPPO
Liên tiếp đứng trong top 5 thế giới trong nhiều năm, OPPO có quyền được tự mãn với những gì mình đã làm được. Nhưng trái ngược với suy nghĩ của rất nhiều người, thế lực di động toàn cầu này vừa thực hiện một cú lột xác vô cùng ấn tượng trong năm nay, đặc biệt là với dòng smartphone Reno.

Tự mình thoát cảnh tuyệt chủng, loài chim tiến hóa lần nữa để xuất hiện lại sau 136.000 năm

tinybook tinybook 3 tuần 4 ngày
Tự mình thoát cảnh tuyệt chủng, loài chim tiến hóa lần nữa để xuất hiện lại sau 136.000 năm
Theo các nhà khoa học, chúng đã tự lặp lại quá trình tiến hóa và xuất hiện một lần nữa trên Trái đất.

10 bức ảnh lột trần loạt sự thật nho nhỏ về cuộc sống nhưng đủ khiến bạn giật mình

tinybook tinybook 3 tuần 4 ngày
10 bức ảnh lột trần loạt sự thật nho nhỏ về cuộc sống nhưng đủ khiến bạn giật mình
Tượng đá trên Đảo Phục Sinh có cả thân mình, còn hồng hạc thì vốn không có màu hồng! Dưới đây là loạt sự thật làm bạn hoang mang cực độ.

Gián Đức là loại gián gì mà ghê gớm vậy?

tinybook tinybook 3 tuần 4 ngày
Gián Đức là loại gián gì mà ghê gớm vậy?
Gián Đức là vấn đề làm nhức nhối các tòa nhà cao tầng thời gian gần đây. Bạn cũng đừng quá phiền lòng, những con vật chết tiệt này đã làm phiền khủng long từ hàng triệu năm trước cơ, nên bạn đang đối đầu với một thế lực của tự nhiên chứ chẳng đùa.

Xuất hiện bằng chứng đầu tiên cho thấy sự tồn tại của gấu trúc trắng

tinybook tinybook 3 tuần 5 ngày
Xuất hiện bằng chứng đầu tiên cho thấy sự tồn tại của gấu trúc trắng
Bộ lông trắng toát nổi bật giữa rừng tre, thoạt nhìn tưởng như có gấu Bắc Cực đi lạc.

Nghe chuyên gia giải thích về việc "Đất hiếm không hề hiếm như cái tên"

tinybook tinybook 3 tuần 6 ngày
Nghe chuyên gia giải thích về việc "Đất hiếm không hề hiếm như cái tên"
Nguyên tố đất hiếm còn được gọi là “vitamin của hóa học”, khi mà một lượng nhỏ thứ “chất bổ” này sẽ tạo ra những hiệu ứng mạnh mẽ trong đồ điện tử. Trung Quốc đang là nước dẫn đầu ngành sản xuất đất hiếm với 80% sản lượng toàn cầu.

Phát hiện xác 9 con cá voi xám trôi dạt vào vùng biển California

tinybook tinybook 4 tuần 1 giờ
Phát hiện xác 9 con cá voi xám trôi dạt vào vùng biển California
Trong chưa đầy hai tháng, xác của chín con cá voi xám đã được tìm thấy tại Vịnh San Francisco. Đây là một chuỗi các trường hợp tử vong hết sức bất thường..

Đây là lời giải cho nghịch lý nổi tiếng của Zeno, về anh hùng Achilles chạy đua với con rùa

tinybook tinybook 4 tuần 1 ngày
Đây là lời giải cho nghịch lý nổi tiếng của Zeno, về anh hùng Achilles chạy đua với con rùa
Theo lẽ thường, Achilles sẽ dùng tốc độ siêu việt của mình để chạy vượt mặt con rùa, nhưng triết học lại bảo mọi chuyện không đơn giản vậy. Truyện ngụ ngôn rùa và thỏ cũng lấy cảm hứng từ đây đó nhỉ?

Video hiếm có quay lại cuộc chiến giữa hệ miễn dịch con người và vi khuẩn

tinybook tinybook 4 tuần 1 ngày
Video hiếm có quay lại cuộc chiến giữa hệ miễn dịch con người và vi khuẩn
Lần đầu tiên các nhà khoa học quay lại được video cấp độ hiển vi trực tiếp hệ thống miễn dịch của con người đang “chiến đấu” với những vi khuẩn ngoại xâm.

Nhà điều hành Facebook chỉ cần 1 câu hỏi phỏng vấn để ngay lập tức khai thác hết phẩm chất của ứng cử viên

tinybook tinybook 4 tuần 1 ngày
Nhà điều hành Facebook chỉ cần 1 câu hỏi phỏng vấn để ngay lập tức khai thác hết phẩm chất của ứng cử viên
Trong những năm qua, Zhuo đã trở thành bậc thầy trong việc phỏng vấn. Cô nghiêm túc đề cao sự quan trọng của việc tuyển dụng, quyết định văn hóa và sự phát triển của cả đội ngũ.

Sáng ngày mai, một cặp thiên thạch "có thể gây nguy hại" sẽ bay lướt qua Trái Đất ở khoảng cách gần chưa từng có

tinybook tinybook 4 tuần 2 ngày
Sáng ngày mai, một cặp thiên thạch "có thể gây nguy hại" sẽ bay lướt qua Trái Đất ở khoảng cách gần chưa từng có
Bạn đừng vội lo lắng, đây chưa phải tận thế đâu.

SpaceX của Elon Musk phóng thành công 60 vệ tinh đầu tiên của Starlink, dự án cung cấp Internet tốc độ cao cho toàn thế giới

tinybook tinybook 1 tháng 1 ngày
SpaceX của Elon Musk phóng thành công 60 vệ tinh đầu tiên của Starlink, dự án cung cấp Internet tốc độ cao cho toàn thế giới
Giờ là thời gian chờ đợi, xem liệu 60 vệ tinh trên quỹ đạo có hoạt động trơn tru không.

Dùng thường xuyên nhưng có thể bạn chưa biết hết các tính năng hữu ích của ứng dụng ngân hàng

tinybook tinybook 1 tháng 2 ngày
Dùng thường xuyên nhưng có thể bạn chưa biết hết các tính năng hữu ích của ứng dụng ngân hàng
Bên cạnh các tính năng quen thuộc như chuyển tiền, gửi tiết kiệm, nạp tiền điện thoại … thì giờ đây, ứng dụng di động của các ngân hàng còn được tích hợp đa dạng các tiện ích như thanh toán QR Pay, đặt vé máy bay, vé tàu xe, mua vé xem phim, mua sắm trực tuyến…

Thổn thức với video mới của NASA, khẳng định về sứ mệnh tiền đồn Mặt Trăng vào năm 2024

tinybook tinybook 1 tháng 3 ngày
Thổn thức với video mới của NASA, khẳng định về sứ mệnh tiền đồn Mặt Trăng vào năm 2024
Đây là cách nhân loại vươn ra từng ngóc ngách của Hệ Mặt Trời, và chạm tới Vũ trụ vô tận.

Huawei tuyên bố sẵn sàng ký cam kết không hoạt động gián điệp với Mỹ

tinybook tinybook 2 tuần 4 ngày
Huawei tuyên bố sẵn sàng ký cam kết không hoạt động gián điệp với Mỹ
Thậm chí, ngoài Mỹ, Huawei cũng cho biết họ sẽ ký thỏa thuận tương tự với bất kỳ chính phủ nào yêu cầu.
tinybook Công Nghệ Thông Tin








Chat