LogoAIRosetta

斯坦福研發腦機介面技術,即時將內心默語轉為語音

TechSpot

Summary斯坦福大學最新腦機介面(BCI)技術實現即時把用戶內心「默語」精準轉成可聽語音,助重度癱瘓患者恢復溝通能力,為神經科技開拓新應用前景。

近日,斯坦福大學嘅研究團隊公布咗一項令人震驚嘅腦機介面(Brain‑Computer Interface,BCI)新突破⁠—⁠⁠—⁠該系統能夠將用戶內心嘅「默語」直接轉換成清晰可聽嘅語音輸出,為重度癱瘓患者同失語症病人帶來前所未有嘅溝通希望。

喺呢項研究入面,一共有4名因漸凍症(ALS)同腦幹中風而導致嚴重癱瘓嘅參與者參加試驗。其中一名參與者幾乎完全喪失說話能力,只能靠眼部動作勉強溝通。研究人員透過將微型電極植入佢哋大腦負責語言處理嘅區域,實時解碼大腦神經信號,將內心語音轉換成可播出嘅語音。

值得留意係,呢套系統唔係單靠簡單嘅文字轉語音,而係直接透過神經信號捕捉參與者大腦構思語音時嘅活動。植入大腦嘅電極捕獲咗超過數千個神經元嘅放電模式,經過深度學習模型分析同處理,實時而準確地還原出對應嘅語音訊號。該系統已經達到每分鐘可轉換超過15個單詞,表達流暢自然。

實驗中,參與者通過默念簡單短語、問候語甚至複雜句子,系統都成功生成清晰且富有情感嘅語音輸出。研究團隊仲特別強調,呢項技術可以喺唔依賴傳統肌肉運動嘅情況下運作,真正突破咗以往腦機介面依賴肌電信號嘅限制。

喺技術細節方面,研究採用多層卷積神經網絡(CNN)同循環神經網絡(RNN)結合嘅神經解碼架構,精準映射神經信號同語音波形之間嘅對應關係。訓練階段收集咗大量同內心語音有關嘅數據,並結合無監督學習去優化模型嘅泛化能力。加上系統延遲控制喺100毫秒以內,確保交流體驗具即時性。

研究負責人、斯坦福大學神經科學教授表示:「我哋終於可以透過大腦內部嘅語言信號,實現人類最自然、最本質嘅溝通形式。呢唔單止為ALS等嚴重殘疾患者恢復社交同自我表達帶嚟福音,亦代表腦機介面向更智能化、無縫交互邁出咗關鍵一步。」

呢個成果亦引發咗對未來潛力嘅廣泛期待。隨住軟硬件技術進一步發展,未來BCI有望支援更多語言同方言、實現個人化定制,甚至突破語言障礙。除咗醫療康復,相關技術仲有機會應用喺無聲通訊、擴增實境(AR)以及虛擬助理等多種場景。

不過,目前系統仍然需要外科手術植入電極,操作複雜,對設備穩定性同安全性要求好高。研究團隊正喺探索無線植入同非侵入式腦電結合嘅方案,希望可以將技術推廣畀更多患者使用。

斯坦福呢項腦機介面技術以實時解碼內心語音為目標,喺實驗環境成功示範咗高效而自然嘅人機語言互動能力,標誌住人機交互同康復科技一個重大飛躍。未來,好多如ALS嘅重症患者有望透過呢項技術實現有聲交流,重獲社交自由同尊嚴。

技術亮點:

  • 內心默念嘅神經信號實時轉語音,語速達15+詞/分鐘
  • 植入多微電極陣列,捕獲數千個神經元活動
  • 基於CNN+RNN嘅深度學習架構,精準解碼
  • 延遲低於100毫秒,實現自然流暢嘅交流
  • 試驗參與者為重度癱瘓且有語言障礙嘅患者
  • 創新地突破咗傳統依賴肌肉動作嘅腦機介面限制

呢項技術嘅問世,無疑為科技賦能醫療領域樹立咗新時代嘅標杆,亦為腦科學、人工智能同生物電子學嘅交叉融合提供咗一個範例。

CopyrightStatement

Comment

Please login before commenting

NoComments

RelatedNews

LoadingMore

斯坦福研發腦機介面技術,即時將內心默語轉為語音 - Airosetta News