الفريق الصيني يخلق الحبال الصوتية على رقاقة
معظمنا يأخذ أصواتنا كأمر مسلم به. ولكن إذا غنينا لفترة طويلة في حفلة جامحة، أو صرخنا لفريقنا في حدث رياضي أو عانينا من نوبة التهاب في الحنجرة بسبب نزلة برد، فإننا نتعلم بسرعة كيف أنه من غير المريح الاستيقاظ في اليوم التالي وندرك أننا فقدنا صوت.
في المواقف الأكثر خطورة، يمكن أن يتأثر النطق بشكل خطير بسبب المرض أو الجراحة أو السكتة الدماغية. في تلك الحالات، يكون عدم القدرة على التواصل بكفاءة مع الطاقم الطبي أو المستجيبين الأوائل أكثر من مجرد إزعاج، فقد يكون مهددًا للحياة.
طور فريق من الباحثين في جامعة تسينغهوا في بكين جهازًا بسيطًا يعالج هذه المشكلة. لقد صمموا أداة تشبه الرقاقة بسنتيمتر واحد يمكن لصقها بسهولة على الحلق وتسمح بتحويل الأصوات التي بالكاد يمكن سماعها، أو حتى الهمسات، إلى كلام بحجم عادي.
الجهاز، الذي أشار إليه الباحثون على أنه “حلق اصطناعي ذكي يمكن ارتداؤه يعتمد على الجرافين”، هو حول عرض الغلاف البلاستيكي. ي
مكن وضع جهاز بعمق 25 ميكرومترًا على الحلق باستخدام مادة لاصقة بسيطة. تتصل الأسلاك الصغيرة بمتحكم مدعوم ببطارية بحجم عملة معدنية.
صرح رئيس فريق البحث، البروفيسور رن تيانلينغ ، في مقال نُشر مؤخرًا في مجلة Nature Machine Intelligence ، أن الحلق الاصطناعي قادر على التعرف على عناصر الكلام مثل الصوتيات والنغمات والكلمات بمعدل دقة يبلغ 99 بالمائة.
يعتمد على نموذج ذكاء اصطناعي لتفسير الأصوات التي تم التقاطها والاهتزازات الجسدية لتوليد الأصوات.
قال تيانلينج إن “عملية التصنيع [الصوتية] المجدية والأداء المستقر ومقاومة الضوضاء والنطق المتكامل تجعل من AT أداة واعدة للجيل القادم من أنظمة التعرف على الكلام والتفاعل”.
تعتمد الاستراتيجيات الحالية للتواصل مع المرضى الذين يعانون من إعاقات صوتية على ميكروفونات متصلة بالجسم، ولكن هذا غالبًا ما يكون غير عملي ويعتبر إعداد مستخدم “غير ودود”.
أوضح تيانلينج أن مستشعرات الجرافين مناسبة بشكل مثالي لاكتشاف الاهتزازات الدقيقة على أسطح الجلد.
وقال إن الجهاز “يمكنه استشعار حركات العضلات والاهتزازات الصوتية المنقولة إلى سطح الجلد” و “تحويل المعلومات الميكانيكية التي يمكن التعرف عليها إلى كلام”.
يعمل الجهاز أيضًا دون تدخل من البيئات الصاخبة والمعادية مثل الطرق السريعة وكوارث الحرائق وقمرة القيادة للطائرات.
قال تيانلينج : “الحالة الصحية للمتحدث، مثل الأمراض العصبية، والسرطان، والصدمات، والبيئة المحيطة، وتداخل الضوضاء، ووسيلة الإرسال، غالبًا ما تؤثر على انتقال الصوت والتعرف عليه”. وقال إن هذا الجهاز يتغلب على تلك العقبات.
يقول تيانلينج إن هناك حاجة إلى مزيد من البحث لإضفاء مزيد من التعبير على الأصوات التي يحققها الحلق الاصطناعي. لكنه قال إنه يعتقد أن بساطة الجهاز وفعاليته قد تجعله مألوفًا في المستقبل.
وقال: “تقدم التكنولوجيا الذكية الخاصة بنا نموذجًا جديدًا للتعرف على الكلام، ومن المتوقع أن تمهد الطريق لتطبيقات المستشعرات الميكانيكية لأنظمة مراقبة الصحة المنزلية الذكية، والإلكترونيات القابلة للارتداء وحتى أمان التشفير”.
المصدر: techxplore
قد يهمك:
