ساخت واسط مغز-رایانه(BCI) مبتنی بر تصویرسازی مکالمه برای ایجاد صوت (ایجاد قابلیت تعامل با سایرین در افراد کر و لال )

14 خرداد 1404 - خواندن 3 دقیقه - 33 بازدید

همانگونه که با تحلیل الکتروانسفالوگرام و آموزش یک مدل بر اساس تصور حرکت می توان در سیستم های BCIیک پروتز مصنوعی را (با دامنه اعمال محدود) حرکت داد، می توان یک سامانه BCI مبتنی بر تصور تکلم ایجاد نمود که به دنبال نمونه برداری از عملکرد مغز در ایجاد دستورات کنترلی برای تولید واج های صوتی است تا در ادامه فرد با تصور تولید یک کلمه، عبارت مورد نظر توسط یک سیستم صوتی ادا می گردد. بدین ترتیب فرد دارای معلولیت می تواند به راحتی با محیط پیرامون تعامل داشته باشد. همچنین استفاده از مدل های زبانی بزرگ و شبکه های یادگیرنده دارای حافظه مانند LSTM ( برای لحاظ کردن وابستگی زمانی بین هجاها) می تواند خطای مدل را کاهش دهد و بصورت اصلاح شونده، کلمات یا جملاتی را تولید نماید.

مطمئنا همانگونه که ما با اراده کردن به تلفظ هجایی مانند "ما" و یا "با" بر اساس دستورات کنترلی مغز به بافت های صوتی، اقدام به تولید صداهای متفاوتی می کنیم، حتما سیگنال EEG متفاوتی در هنگام تصور کردن ایجاد خواهد شد. چالشی که در اینجا مطرح است این است که فرد به مرور زمان بر اساس قدرت شنیداری خود، اقدام به یادگیری از پیرامون و تطبیق صوت تولیدی خود با صدای شنیده شده از دیگران (برچسب کلاس داده های حجیم) می نماید به عبارت دیگر در اینجا یادگیری تقویتی نیز در امر اموزش سهیم بوده و فرد بر اساس بازخوردی که از ادای صوتی کلام خود از افراد دریافت می کند، دقت مدل کلامی خود را افزایش می دهد. حال این پرسش مطرح می گردد که آیا فردی که از کودکی ناشنوا به دنیا آمده است، الگوی متفاوتی در EEGخود هنگام سعی در تولید کلام دارد؟ در این حالت تکیه بر آموزش مبتنی بر تصویر لغات یا مفاهیم می تواند مجموعه ویژگی توصیفگری از EEG ایجاد نماید که در ادامه با دقت بالایی عمل نماید؟ آیا چنین مدلی قابل تعمیم خواهد بود یا برای هر فرد باید بصورت جداگانه آموزش داده شود؟ شاید این مساله یک حسن باشد که گذشته از درست یا غلط بودن تلفظ فرد ناشنوا (مثلا دولسته به جای درسته) بتوان یک مدل را با دقت بالا بر اساس داده های دارای خطای برچسب کلاس اما دارای صحت خوشه بندی آموزش داد و با ترکیب کردن با مدل های زبانی بزرگ (LLMs) عملکرد آن را بهینه نمود.

متن بالا که برای پیشنهاد زمینه کاری به اساتید مصاحبه کننده آزمون دکتری هوش مصنوعی تهیه شده است، به عنوان یک زمینه تحقیقاتی (رساله دکتری) به کلیه دوستانی که بصورت بین رشته ای فعالیت می کنند توصیه می گردد. امید است حاصل ایده کنونی، روزی غم و غصه را از چهره پدری بزداید و روزگاری را تجربه کنیم که با بهره گیری از قابلیت آموزش مدل ها در هوش مصنوعی، فرد معلولی در جامعه نداشته باشیم.

خدایا به تو پناه می برم از علمی که در آن منفعتی نیست.