Brain to Speech กับอุปกรณ์สุดล้ำที่เปลี่ยนความคิดเป็นคำพูด

อุปกรณ์เชื่อมต่อคอมพิวเตอร์สมองใหม่จะถอดรหัสกิจกรรมของสมองเพื่อค้นหาว่ามีใครพยายามพูดอะไรและใช้ข้อมูลนั้นในการสังเคราะห์ประโยคแบบเต็มและเปลี่ยนเป็นเสียงให้ได้ยิน

อุปกรณ์นี้ยังห่างไกลจากความสมบูรณ์แบบและการวิจัยยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น แต่อุปกรณ์นี้เป็นอุปกรณ์แรกที่สร้างประโยคแบบเต็มรูปแบบในแบบที่คนอื่นเข้าใจได้โดยอ้างอิงจาก Scientific American -เป็นความหวังสำหรับผู้ที่ สูญเสียความสามารถในการสื่อสารจากการป่วยในโรคต่าง ๆ

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียซานฟรานซิสโกอธิบายว่า อุปกรณ์เหล่านี้ที่พยายามแปลพฤติกรรมของสมองเป็นการพูดด้วยเสียงนั้นซับซ้อนเกินไปตามการวิจัยที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature

แต่พวกเขาใช้เทคโนโลยีของปัญญาประดิษฐ์เพื่อเชื่อมโยงสัญญาณที่สมองส่งไปยังผู้ใช้งานที่สอดคล้องกับคำศัพท์เฉพาะซึ่งท้ายที่สุดเป็นการจำลองพฤติกรรมของการสร้างคำที่ฟังดูสมจริง ในการทดสอบการทำงานอุปกรณ์สามารถสังเคราะห์เสียงพูดในขณะที่ผู้คนพูดคำอย่างเงียบ ๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

คนที่ได้ฟังประโยคจากเครื่องดังกล่าวนั้นยังเข้าใจผิดอย่างน้อยครึ่งหนึ่งของประโยคทั้งหมด แต่ถือว่าเป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญของอุปกรณ์เหล่านี้

“สำหรับคนที่หูหนวก หรืออยู่ในสภาพที่ไม่สามารถสื่อสารได้นั้น ข้อผิดพลาดเล็ก ๆ น้อย ๆ เหล่านี้ยังพอที่จะรับได้” มหาวิทยาลัย Northwestern University neuroengineer Mark Slutzky ที่ได้ดำเนินโครงการที่คล้ายกันบอกกับทาง SCIAM “ เห็นได้ชัดว่าคุณสามารถ พูดอะไรก็ได้ที่คุณต้องการ แต่มันก็ยังดีกว่าการพิมพ์คำตัวอักษรทีละตัวซึ่งเป็นการสื่อสารที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน และเทคโนโลยีนี้กำลังมีความก้าวหน้าครั้งสำคัญสำหรับผู้ป่วยที่ไม่สามารถสื่อสารได้นั่นเอง”

References : https://www.scientificamerican.com/article/scientists-take-a-step-toward-decoding-speech-from-the-brain/ https://www.news-medical.net/news/20190425/Device-converts-brain-signals-into-speech-offers-hope-for-patients.aspx

Facebook กำลังซุ่มพัฒนาเทคโนโลยี Mind Reading Headset

ในปี 2017 Facebook ประกาศว่า กำลังพัฒนาอินเทอร์เฟซคอมพิวเตอร์กับสมองที่ออกแบบมาเพื่อให้ผู้ใช้พิมพ์ input ข้อความต่าง ๆ เหมือนกับ keyboard แต่ผู้ใช้เพียงแค่คิดมันเท่านั้น

และในวันนี้ บริษัท ได้เปิดเผยเป็นครั้งแรกว่ามันมาไกลแค่ไหนในการสร้างอุปกรณ์ดังกล่าวให้เป็นจริง

“ ลองจินตนาการถึงโลกที่ ทุกความรู้ ความสนุกสนาน และประโยชน์มากมายของสมาร์ทโฟน ที่ทุกจะสามารถเข้าถึงข้อมูลต่าง ๆ เหล่านี้ได้และไม่ต้องใช้มือในการป้อนข้อมูลอีกต่อไป” 

ซึ่งทาง บล็อกของ Facebook ได้มีการแถลงข้อมูลสำคัญ “ เทคโนโลยีนี้จะกลายเป็นสิ่งที่ช่วยให้สามารถติดต่อกับผู้อื่นได้อย่างมีความหมาย โดยไม่คำนึงถึงข้อจำกัด ไม่ว่าจะเป็นเรื่องข้อจำกัดทางภูมิศาสตร์ หรือแม้แต่ความพิการซึ่งเป็นข้อจำกัดทางกายภาพของผู้ใช้งาน “

ซึ่งเนื้อหาของการประกาศในวันนี้: Facebook กล่าวว่า การร่วมมือกับนักวิจัยที่มหาวิทยาลัยแห่งแคลิฟอร์เนียในซานฟรานซิสโก เพื่อสร้างอุปกรณ์ที่สามารถช่วยผู้ป่วยที่มีความเสียหายทางระบบประสาทให้สามารถกลับมาพูดได้อีกครั้ง โดยการวิเคราะห์จากคลื่นสมองได้แบบ RealTime

ในบทความที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature Communications วันนี้ทีมนักวิจัยได้เปิดเผยความก้าวหน้าล่าสุดของพวกเขาในอุปกรณ์ดังกล่าว

ในการทดลองพวกเขาถามคำถามผู้เข้าร่วมและชี้นำให้มีการพูดคำตอบออกมาดัง ๆ ด้วยการตรวจสอบจากการอ่านผ่านเครื่องมือที่ให้ไฟฟ้าความหนาแน่นสูง โดยอิเล็กโทรดที่ฝังอยู่บนพื้นผิวของสมองโดยตรง  ซึ่งผลการทดลองนั้นน่าสนใจมาก เพราะพวกเขาสามารถวิเคราะห์คำตอบด้วยอัตราความแม่นยำ “สูงถึง 61 %” โดยการดูสัญญาณจากสมองเพียงอย่างเดียวเท่านั้น

นักวิจัยอ้างว่าผลลัพธ์ดังกล่าวของพวกเขา “แสดงให้เห็นถึงการถอดรหัสการพูดได้แบบ RealTime ในสภาพแวดล้อมทั่วไปที่มีการโต้ตอบและสนทนา ซึ่งผลลัพธ์นี้แสดงให้เห็นถึงหลักไมล์ที่สำคัญ ที่จะช่วยเหลือผู้ป่วยที่ไม่สามารถสื่อสารได้”

แต่มีอีกหลายส่วนที่ทีมนักวิจัยยังคงต้องทำงานหนักอยู่ โดยเฉพาะเมื่อพิจารณาเป้าหมายของนักวิจัยในเรื่อง“ ความเร็วของการถอดรหัสแบบเรียลไทม์ 100 คำต่อนาที โดยมีคำศัพท์ 1,000 คำและอัตราความผิดพลาดของคำน้อยกว่า 17 %”

ในระหว่างการทดลองครั้งแรกจำนวนคำศัพท์ของคำตอบที่เป็นไปได้นั้นมีอยู่จำกัดมากและอัตราความแม่นยำที่ทำได้ 61% นั้น ทำให้มีพื้นที่เหลือเฟือสำหรับการปรับปรุงประสิทธิภาพของเครื่องมือชุดนี้ให้ดียิ่งขึ้น

แต่ตอนนี้ห้องแล็บวิจัยของ Facebook กำลังสำรวจทางเลือกใหม่ ๆ เช่น การใช้รังสี อินฟราเรด ด้วยการวัดระดับออกซิเจนในเลือด ซึ่งทาง Facebook เชื่อว่าจะทำให้สามารถสร้างชุดอุปกรณ์อินเทอร์เฟซคอมพิวเตอร์กับสมองที่มีขนาดเล็กลงได้

กล่าวอีกนัยหนึ่งนั่นคือ Facebook จะไม่เข้ามายุ่งกับความคิดของคุณเร็ว ๆ นี้อย่างแน่นอน อุปกรณ์ที่ช่วยให้เราทุกคนสามารถเลื่อนเมาส์ พิมพ์ความเห็นบน Facebook และเล่นเกมด้วยความคิดของเราเพียงอย่างเดียวยังคงต้องใช้เวลาพัฒนาเป็นเวลาอีกหลายปีกว่าจะเสร็จสมบูรณ์พร้อมใช้งานจริง ๆ 

และยังมีข้อสงสัยมากมายเกี่ยวกับความเป็นส่วนตัว ความคิดของเราเป็นหนึ่งในสิ่งที่ปลอดภัยที่สุด ที่ธรรมชาติมอบให้เรามา ซึ่งแน่นอนว่าเป็นเรื่องยากที่ระบบจะมา hack ข้อมูลจากการใช้ความคิดเราโดยตรง แต่ในอนาคต มันก็กลายเป็นเรื่องไม่แน่นอนแล้วเหมือนกัน เพราะความคิดของเรากำลังจะถูกนำเข้าไปสู่ระบบ internet เหมือนข้อมูลส่วนอื่น ๆ ที่ตอนนี้แทบจะหาความเป็นส่วนตัวของข้อมูลไม่ได้แล้ว นั่นเองครับ

References : 
https://www.technologyreview.com/s/614034/facebook-is-funding-brain-experiments-to-create-a-device-that-reads-your-mind/

สุดล้ำ! เมื่อนักวิทยาศาสตร์กำลังพัฒนาเครื่องถอดรหัสความคิด

อุปกรณ์เชื่อมต่อคอมพิวเตอร์กับสมองรูปแบบใหม่จะทำให้สามารถถอดรหัสรูปแบบต่าง ๆ ของสมองเพื่อค้นหาว่า สมองกำลังสื่อสารอะไร พยายามพูดอะไร และใช้ข้อมูลเหล่านั้นในการสังเคราะห์ประโยคแบบเต็มออกมาเป็นเสียงให้เราได้ยิน

อุปกรณ์นี้ยังห่างไกลจากความสมบูรณ์แบบและการวิจัยยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น แต่อุปกรณ์นี้เป็นอุปกรณ์แรกที่สร้างประโยคแบบเต็มรูปแบบ ในแบบที่คนอื่นสามารถเข้าใจได้โดยอ้างอิงจาก Scientific American – มันเป็นความหวังครั้งสำคัญสำหรับผู้ที่สูญเสียความสามารถในการสื่อสารจากโรคร้ายต่าง ๆ หรือความพิการ

ซึ่งนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัย University of California, San Francisco (UCSF) ได้ใช้ AI เพื่อเชื่อมโยงสัญญาณที่สมองส่งไปยังผู้ใช้งาน โดยจะสอดคล้องกับคำศัพท์เฉพาะ ซึ่งท้ายที่สุดจะจำลองพฤติกรรมของการสร้างคำที่ฟังดูสมจริงเหมือนการสื่อสารแบบปรกติของมนุษย์ ซึ่งในการทดสอบการทำงานอุปกรณ์นี้สามารถสังเคราะห์เสียงพูดได้ในขณะที่ผู้พยายามใช้ความคิดอย่างเงียบ ๆ 

ภาพประกอบของตำแหน่งอิเล็กโทรดในคำพูดของผู้เข้าร่วมการวิจัยซึ่งรูปแบบกิจกรรมที่บันทึกไว้ในระหว่างการพูด ( จุดสี ) ถูกแปลเป็นคอมพิวเตอร์จำลองของระบบเสียงของผู้เข้าร่วม ( แบบจำลองขวา ) ซึ่งสามารถสังเคราะห์เพื่อสร้างประโยคใหม่ ได้รับการพูด ( คลื่นเสียง)
ภาพประกอบของตำแหน่งอิเล็กโทรดในคำพูดของผู้เข้าร่วมการวิจัยซึ่งรูปแบบกิจกรรมที่บันทึกไว้ในระหว่างการพูด ( จุดสี ) ถูกแปลเป็นคอมพิวเตอร์จำลองของระบบเสียงของผู้เข้าร่วม ( แบบจำลองขวา ) ซึ่งสามารถสังเคราะห์เพื่อสร้างประโยคใหม่ ได้รับการพูด ( คลื่นเสียง)

นักวิจัยได้คิดค้นวิธีสองขั้นตอนสำหรับการแปลความคิดเป็นคำพูด ขั้นแรกในการทดสอบกับผู้ป่วยโรคลมชักซึ่งมีการวัดการสื่อสารของระบบประสาทด้วยอิเล็กโทรด ลงบนพื้นผิวของสมอง นักวิจัยจะบันทึกสัญญาณจากบริเวณสมองที่ควบคุมกล้ามเนื้อลิ้น ริมฝีปาก และลำคอ ต่อมาหลังจากใช้อัลกอริธึมคอมพิวเตอร์ Deep Learning ที่ฝึกฝนจากคำพูดที่เป็นธรรมชาติพวกเขาก็นำมาแปลการเคลื่อนไหวเหล่านั้นให้เป็นประโยคที่ได้ยิน

อุปกรณ์ที่ใช้ในการถอดรหัสสมอง
อุปกรณ์ที่ใช้ในการถอดรหัสสมอง

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ได้มีข้อโต้แย้งว่า อุปกรณ์ใหม่นี้ที่พยายามจะแปลพฤติกรรมของสมองเป็นการพูดด้วยเสียงนั้นมีความซับซ้อนเกินไปตามการวิจัยที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature ออกมา

“สำหรับคนที่มีปัญหาด้านการสื่อสารหรือไม่สามารถสื่อสารได้แบบเต็มที่นั้น การมีข้อผิดพลาดเล็ก ๆ น้อย ๆ ก็อาจจะเป็นที่ยอมรับได้” Mark Slutzky neuroengineer แห่ง Northwestern University   ที่ได้ดำเนินโครงการที่คล้ายกันบอกกับ SCIAM “ เห็นได้ชัดว่าคุณสามารถพูดอะไรก็ได้ที่คุณต้องการ แต่มันก็ยังดีกว่าการพิมพ์คำทีละตัวอักษรซึ่งเป็นสถานะของงานวิจัยล่าสุดในปัจจุบันอยู่นั่นเอง”

References : 
https://www.scientificamerican.com/article/scientists-take-a-step-toward-decoding-speech-from-the-brain/