“Pagsusulat ng Kaisipan” – Maaaring Maging Mga Saloobin ng Software Mula sa Pagsulat ng Kamay sa Mga Salita At Pangungusap

Ang software ng mga siyentipiko ng Stanford ay binago ang ‘sulat-kamay sa kaisipan’ sa mga screen na salita, pangungusap.

Tawagin itong “pagsusulat ng teksto.”

Ang kumbinasyon ng pagsisikap sa kaisipan at modernong teknolohiya ay pinapayagan ang isang lalaki na may mga binti na walang kakayahang makipag-usap upang magpadala ng teksto sa isang bilis na sumasalungat sa mga nagawa ng kanyang mga kapantay na nakakapagpadala ng mga mensahe sa isang smartphone.

Ang mga mananaliksik sa Stanford University ay pinagsama ang artipisyal na software ng katalinuhan sa isang aparato, na tinatawag na isang interface ng utak-computer, na naka-embed sa utak ng isang lalaking may kumpletong kapansanan sa pisikal. Ang software ay nakapagtukoy ng impormasyon mula sa BCI upang mabilis na mai-convert ang mga saloobin ng isang tao sa sulat-kamay sa teksto sa isang computer screen.

Ang lalaki ay pinamamahalaang sumulat gamit ang pamamaraang ito nang dalawang beses nang mas madalas hangga’t maaari niyang magamit ang nakaraang pamamaraan na binuo ng mga mananaliksik ng Stanford, na nag-ulat ng mga natuklasan sa 2017 sa magazine na iLife.

Ang mga bagong natuklasan, na mai-publish sa online ngayon (Mayo 12, 2021) sa Kalikasan, maaaring itaguyod ang napapanatiling pag-unlad na nakikinabang sa daan-daang libu-libong mga Amerikano, at milyun-milyon sa buong mundo, na nawalan ng paggamit ng kanilang mga limbs o pinsala sa pagsasalita dahil sa pinsala sa spinal cord, stroke o amyotrophic lateral sclerosis, na kilala rin bilang Lou Gehrig’s disease, sabi ni Jaimie Henderson, MD, propesor ng neurosurgery.

“Pinapayagan ng pamamaraang ito ang isang taong may kapansanan na magsulat ng mga pangungusap sa bilis na halos kapareho ng sa mga may sapat na gulang na pantay ang lakas sa pag-type ng isang smartphone,” sabi nina Henderson, John at Jene Blume – Robert at Ruth Halperin Professor. “Ang layunin ay ibalik ang kakayahang makipag-usap sa pamamagitan ng teksto.”

Ang kalahok sa pag-aaral ay gumawa ng teksto sa isang average ng 18 mga salita bawat minuto. Sa pamamagitan ng paghahambing, ang mga taong may pantay na lakas ay maaaring pindutin ang 23 mga salita bawat minuto sa isang smartphone.

Ang kalahok, na tinawag na T5, ay nawala ang halos lahat ng paggalaw ng mas mababang leeg dahil sa isang pinsala sa gulugod sa 2007. Pagkalipas ng siyam na taon, inilagay ni Henderson ang dalawang chips ng utak at teknolohiya ng computer, bawat isa ay katumbas ng aspirin ng isang bata, sa kaliwang bahagi ng utak ng T5. Ang bawat maliit na tilad ay may 100 mga electrode na kumukuha ng mga signal mula sa mga neuron na bumaril sa motor cortex – ang rehiyon ng panlabas na ibabaw ng panlabas na ibabaw – na kumokontrol sa paggalaw ng kamay.

Ang mga neural signal na iyon ay ipinapadala ng mga wire sa isang computer, kung saan ang mga algorithm ng compression na dinisenyo na artipisyal na nakakakita ng mga signal at pinapaikli ang paggalaw ng target na kamay at daliri ng T5. Ang mga algorithm ay dinisenyo sa Neural Prosthetics Translational Lab ng Stanford, na pinamumunuan ni Henderson at Krishna Shenoy, PhD, propesor ng electrical engineering at Hong Seh at Vivian WM Lim Propesor ng Engineering.

Sina Shenoy at Henderson, na nagtatrabaho sa mga BCI mula pa noong 2005, ang nangungunang mga may-akda ng isang bagong pag-aaral. Ang nangungunang may-akda ay si Frank Willett, PhD, siyentipikong mananaliksik sa lab at ng Howard Hughes Medical Institute.

“Nalaman namin na ang utak ay palaging may kakayahang matukoy ang mabuting paggalaw sa loob ng isang buong dekada matapos mawala ang kakayahang gawin ng kilusang iyon ang katawan,” sabi ni Willett. “Nalaman din namin na ang malawak na paggalaw na nagsasangkot ng bilis ng paglipat at mga hubog na higante, tulad ng mga manuskrito, ay maaaring madaling maipaliwanag nang mas mabilis gamit ang mga artipisyal na algorithm na ginagamit sa intelihensiya kaysa sa simpleng mga naka-target na kilos tulad ng paglipat ng cursor sa isang matatag na bilis . Ang mga titik ng alpabeto ay magkakaiba, kaya madali silang makilala. “

Sa isang pag-aaral sa 2017, tatlong mga kalahok na may kapansanan, kabilang ang T5 – lahat na may mga BCI na nakatanim sa motor cortex – ay hiniling na ituon ang pansin sa paggamit ng braso at kamay upang ilipat ang cursor mula sa isang susi patungo sa isa pa sa isang display ng computer screen, at pagkatapos ituon ang susi.

Sa pag-aaral na iyon, itinakda ng T5 kung ano ang malayo sa lahat ng oras na tala: pagkopya ng mga pangungusap na ipinakita sa halos 40 mga character bawat minuto. Ang isang kalahok sa pag-aaral ay nakasulat nang hindi direkta, na pumipili ng anumang mga salitang nais nila, sa 24.4 na mga character bawat minuto.

Kung ang kundisyon batay sa 2017 na pag-aaral ay katulad ng pagta-type, ang bagong modelo ng pagsasaliksik sa Kapaligiran ay katulad ng sulat-kamay. Nakatuon ang T5 sa pagsubok na isulat ang bawat letra ng salita sa isang haka-haka na opisyal na papel na may isang panulat, kahit na hindi nito maililipat ang isang braso o isang kamay. Inuulit niya ang bawat titik nang sampung beses, pinapayagan ang software na “malaman” upang makilala ang mga neural signal na kasabay ng kanyang pagtatangka na isulat ang partikular na aklat.

Sa susunod na maraming oras, ang T5 ay ibinigay sa mga pangkat ng mga pangungusap at inatasan na magsumikap sa bawat “sulat-kamay”. Walang ginamit na malaking titik. Ang mga halimbawa ng mga pangungusap ay “Nabalisa ako, hindi ako makatahimik,” at “sa loob ng tatlumpung segundo ay dumating na ang hukbo.” Sa paglipas ng panahon, pinahusay ng mga algorithm ang kanilang kakayahang makilala sa pagitan ng mga pattern ng pagbaril ng neural na isinasama ang iba’t ibang mga character. Ang isang paglalarawan ng mga algorithm ng anumang aklat na T5 na sinusubukang isulat ay lumitaw sa isang computer screen pagkatapos ng halos isang pangalawang kalahating pagkaantala.

Sa ilang mga kaso, inatasan ang T5 na kopyahin ang mga pangungusap na hindi pa naipakita ang mga algorithm. Maya-maya ay nakagawa siya ng 90 letra, o 18 salita, bawat minuto. Nang maglaon, hiniling sa kanya na ibigay ang kanyang mga sagot sa mga bukas na tanong, na nangangailangan ng kaunting oras upang mag-isip, at gumawa ng 73.8 mga titik (humigit-kumulang na 15 mga salita, sa average) bawat minuto, tatlong beses sa nakaraang libreng talaan na itinakda sa 2017 na pag-aaral.

Ang error sa pagkopya ng error sa T5 ay halos pareho para sa bawat 18 o 19 na character ng pagsubok. Ang kanyang rate ng error para sa libreng form ay halos isa sa 11 o 12 na mga character. Kapag ginamit ng mga mananaliksik ang gawaing pag-aayos sa likod ng mga eksena – katulad ng mga naka-install sa aming mga keyboard sa smartphone – upang linisin ang mga bagay, ang mga rate ng error na iyon ay mas mababa: mas mababa sa 1% na kopya, at higit sa 2% na freestyle.

Ang mga rate ng error na ito ay medyo mababa kumpara sa iba pang mga BCI, sinabi ni Shenoy, na isa ring mananaliksik sa Howard Hughes Medical Institute.

“Habang ang sulat-kamay ay maaaring malapit sa 20 mga salita bawat minuto, may posibilidad kaming sabihin 125 mga salita bawat minuto, at ito ay isa pang kapanapanabik na gabay na nakumpleto ang sulat-kamay. Kapag pinagsama, ang mga programang ito ay maaaring magkasama upang makapagbigay ng iba pang mga paraan upang ang mga pasyente ay mabisang makipag-usap, “sabi ni Shenoy.

Sanggunian: 12 Mayo 2021, Kalikasan.
SEKSYON: 10.1038 / s41586-021-03506-2

Ang BCI na ginamit sa pag-aaral ay pinaghihigpitan ng batas sa paggamit ng pagsisiyasat at hindi pa pinapayagan para sa komersyal na paggamit.

Ang Opisina ng Teknolohiya ng Stanford University ay nag-apply para sa isang patent sa mga gawa nina Willett, Henderson at Shenoy.

Sina Henderson at Shenoy ay mga miyembro ng Wu Tsai Neurosciences Institute sa Stanford at Stanford Bio-X.

Si Donald Avansino, PhD, software engineer sa Neural Prosthetics Translational Lab, ang may-akda ng pag-aaral.

Ang mga resulta ng pag-aaral ay ang pinakabagong kabanata sa isang pangmatagalang pakikipagtulungan sa pagitan nina Henderson at Shenoy at isang samahang multi-institusyonal at klinikal na pagsubok na tinatawag na BrainGate2 (NCT00912041). Ang co-author na si Leigh Hochberg, MD, PhD, neurologist at neurologist sa Massachusetts General Hospital, Brown University at Veterans Affairs Providence Health Care System sa Rhode Island, ay isang sponsor na investigator para sa BrainGate2.

Ang pag-aaral ay na-sponsor ng Wu Tsai Neurosciences Institute, Howard Hughes Medical Institute, US Department of Veterinary Services, National Institutes of Health (binibigyan ang UH2NS095548, R01DC009899, ​​R01DC017844, R01DC014034 at U01NS098968), Larel at Bellel at Lellel Garlel at Gelela at Garlelel Garlick. Reeves, at Simons Foundation.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Ang Koponan sa Underwater Archeology ay Nakahanap ng 9,000-Taong-Taong Mga Bato ng Artifact

Kredito: Unibersidad ng Texas sa Arlington Ang pangkat ng arkeolohiya sa ilalim ng dagat ay natagpuan ang mga sinaunang obsidian na natuklap na 2,000 milya...

Nabawasan ang Panganib sa Kanser Kabilang sa Mga Pasyente sa Pagkabigo ng Puso na Gumagamit ng Statins

Ang paggamit ng Statin ay na-link sa isang pinababang panganib ng cancer sa mga pasyente na may kabiguan sa puso. Kredito: European Heart...

Tagumpay sa Teknolohiya ng Ultrathin para sa Revolution ng Night Vision – “Ginawa Namin ang Hindi Makikita”

Sinabi ni Dr. Rosso Camacho Morales na ang mga mananaliksik ay "hindi nakikita, nakikita." May-akda: Jamie Kidston, Australian National University Hayaan may ilaw! ...

Kapag Kakulangan sa Trabaho ng mga empleyado, Nakakuha sila ng Paranoid – At Aggressive

Kung ang mga empleyado ay walang kapangyarihan sa lugar ng trabaho, maaari silang makaramdam ng mahina at paranoid. Sa halip, ang paranoia na...

Ang kabuuang solar eclipses ay nag-iilaw sa solar wind

Pinapayagan ng mga espesyal na filter na masukat ang mga siyentipiko ng iba't ibang mga temperatura sa corona sa panahon ng pangkalahatang mga eclipse...

Newsletter

Subscribe to stay updated.