دانشمندان آمریکایی گفتار درونی انسان را با دقت ۷۴ درصد رمزگشایی کردند

دانشمندان دانشگاه استنفورد برای اولین‌بار موفق شدند که گفتار درونی انسان را با رابط مغز-رایانه (BCI) با دقت ۷۴ درصد رمزگشایی کنند.

به گزارش تک‌ناک، این فناوری می‌تواند جملات ذهنی را از میان بیش از ۱۲۵ هزار کلمه تشخیص دهد. این دستاورد می‌تواند امید بزرگی برای افرادی باشد که به دلیل فلج شدید یا مشکلات گفتاری، نمی‌توانند صحبت کنند.

ارن کونز، پژوهشگر اصلی این پروژه در این‌باره گفت: «برای اولین‌بار است که ما توانسته‌ایم بفهمیم وقتی فردی فقط در ذهن خود حرف می‌زند (بدون اینکه چیزی بگوید)، مغز او چه واکنشی نشان می‌دهد. این کشف می‌تواند به افرادی کمک کند که به‌ دلیل بیماری‌های شدید نمی‌توانند صحبت کنند، تا راحت‌تر و طبیعی‌تر با دیگران ارتباط برقرار نمایند.»

آزمایش انجام‌شده برای رمزگشایی گفتار درونی

رابط‌های مغز-رایانه پیش‌تر برای کمک به افراد معلول در کنترل اندام‌های مصنوعی یا بازسازی گفتار از طریق سیگنال‌های حرکتی مغز به‌کار رفته‌اند. اما روش‌های قبلی همچنان کند، فیزیکی و خسته‌کننده بودند.

به همین دلیل، پژوهشگران دانشگاه استنفورد به سراغ رمزگشایی گفتار درونی (inner speech) رفتند؛ همان صدای خاموشی که در ذهن همه ما جریان دارد.

بنیامین مشده-کراسا، یکی از پژوهشگران توضیح داد: «اگر فرد فقط با فکر کردن به کلمات، بدون نیاز به حرکت دادن دهان یا صحبت کردن، بتواند منظور خود را منتقل کند، ارتباط با دیگران بسیار سریع‌تر و راحت‌تر خواهد شد.»

در این تحقیق، چهار نفر شرکت کردند که به دلیل بیماری ALS یا سکته در ناحیه ساقه مغز دچار فلج شده بودند. پژوهشگران با قرار دادن مجموعه‌ای از میکروالکترودها در بخش حرکتی مغز آنها، توانستند سیگنال‌های عصبی مربوط به گفتار را ثبت کنند. بررسی‌ها نشان داد زمانی که فرد فقط در ذهن خود به گفتن کلمات فکر می‌کند، فعالیت مغزی‌ او بسیار شبیه زمانی است که واقعاً تلاش می‌کند حرف بزند، با این تفاوت که سیگنال‌های ذهنی کمی ضعیف‌تر هستند.

با وجود این، الگوهای مغزی آن‌قدر واضح بودند که هوش مصنوعی توانست آنها را تشخیص دهد. در نهایت، رابط مغز-کامپیوتر موفق شد جملاتی را که فرد فقط در ذهن خود تصور می‌کرد، از میان مجموعه‌ای شامل ۱۲۵ هزار کلمه با دقت ۷۴ درصدی رمزگشایی کند.

کنترل با رمز عبور ذهنی

یکی از نوآوری‌های جالب این فناوری، استفاده از «رمز عبور ذهنی» است. یعنی کاربر می‌تواند فقط با فکر کردن به یک کلمه یا عبارت خاص که از قبل مشخص کرده است، سیستم را فعال کند؛ درست مثل وارد کردن رمز، که فقط در ذهن اتفاق می‌افتد.

شرکت‌کنندگان در آزمایش‌ها، عبارت ذهنی “chitty chitty bang bang” را به‌ عنوان رمز عبور استفاده کردند، که با دقت بالای ۹۸ درصد توسط رابط مغز-کامپیوتر شناسایی شد. این قابلیت، امنیت و کنترل بیشتری برای کاربران فراهم می‌کند و مانع از رمزگشایی ناخواسته افکار می‌شود.

آینده ارتباط با افکار

اگرچه این فناوری هنوز در مراحل ابتدایی است و نمی‌تواند گفتار درونی را به‌ طور کامل و بی‌نقص رمزگشایی کند، اما محققان به آینده خوش‌بین هستند. آنها اعتقاد دارند که با بهبود سنسورها و الگوریتم‌های هوش مصنوعی، رابط‌های مغز-رایانه می‌توانند در آینده، ارتباطی روان و طبیعی همانند مکالمه روزمره برای افراد ناتوان ایجاد کنند.

این دستاورد، دریچه‌ای نو به دنیای ارتباطات باز می‌کند و می‌تواند امید تازه‌ای برای میلیون‌ها بیمار در سراسر جهان باشد.