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助失語人士正常說話 華裔學者領導研究開發語言合成器

時間:2019-04-28 來源:中國新聞網 【字體:

  中新網4月26日電 據香港《文匯報》報道,近日,美國加州大學舊金山分校科學家在《自然》雜志發表論文,宣布成功開發“語言合成器”,把人類發言時的腦部信號轉化為可辨別的人造聲音,并期望未來把合成器植入人體,讓失語人士能自行說話。

  助失語人士正常說話

  人類腦部神經一旦受損,便可能無法再說話,只能借助發音儀器,利用眼神或頭部移動,緩慢地表達所思所想。

  近日,美國加州大學舊金山分校科學家在《自然》期刊發表論文,宣布成功開發“語言合成器”,把人類發言時的腦部訊號轉化為可辨別的人造聲音,期望未來把合成器植入人體,讓失語人士能自行說話,語速可跟一般人無異。

  目前,不少疾病均會令人失去說話能力,包括俗稱“漸凍人癥”的“肌萎縮側索硬化癥”(ALS)、帕金森癥和咽喉癌等,此外,中風或頭部受傷,也可導致失語。“漸凍人癥”患者霍金自患病后,數十年來,一直只能以儀器發音。然而,現在的發音儀器欠缺效率,患者往往需逐一選取字母,再組合成單字發音,導致說話非常緩慢,每分鐘大約只能說出5至10個英文字詞,較平常人的100至150個慢得多。

  收集神經信號數據合成語句

  領導該項研究的加州大學舊金山分校華裔神經外科教授張復倫表示,長久以來,科學家一直希望能讓因病或意外喪失說話能力的人,恢復正常溝通。張復倫指出,大部分人其實不理解自己說話時,需由大腦傳送信號至聲道,科學家正希望解讀此信號,以便讓失語人士重新說話。

  科學家并未直接把腦部神經的電子活動轉化為言語,而是先邀請5名患有癲癇癥、但仍能自行說話的人參加實驗,先向其腦部植入合成器,再要求其讀出最少460個句子。

  科學家收集各人發聲期間,腦部向上下頜、口腔、嘴唇和喉嚨等發音器官發出的神經信號,當收集到足夠神經信號數據后,再以計算機軟件合成語句,最后由實驗參加者識別句子是否清晰。

  語速最高可達每分鐘150字

  實驗結果顯示,計算機發出的合成聲音,有些仍然略顯模糊,且發音不太純正,個別句子也無法讓參加者正常理解,但大致清晰自然。因此,在理論上,只要把合成器植入人體,目前不能說話但仍有思想的人士,便可重新發言,更重要的是,新合成器的語速最高可達每分鐘150字,使失語者終可如一般人般說話。

  此次實驗使用的句子,大多是簡單和陳述性較強的語句,例如“那些小偷偷了30件珠寶、“造船是最迷人的過程”。參與研究的助理研究員阿努曼奇帕利稱,研究人員會把曾在實驗使用的字詞,逐一加入軟件數據庫,改善合成器表現,最終讓使用者發表更復雜的句子。英國牛津大學神經學教授沃特金斯形容,此次研究結果屬重大突破。


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