В Пекине создали искусственный речевой аппарат размером с чип

Вокализация, то есть способность говорить, может быть серьёзно нарушена из-за болезни, операции или инсульта. В таких случаях невозможность эффективного общения с медицинским персоналом или службами экстренного реагирования — это не просто неудобство, но и угроза для жизни.


Команда исследователей из Пекинского университета Цинхуа разработала устройство, которое решает эту проблему. Они создали плоский инструмент площадью в один квадратный сантиметр. Изобретение можно легко прикрепить к горлу и превратить едва слышные звуки или даже шёпот в речь нормальной громкости.

Создатели назвали свой продукт «интеллектуальным, носимым искусственным горлом на основе графена», а ширина его — как у пластиковой обёртки. Устройство толщиной 25 микрометров можно прикрепить к горлу с помощью клея. Крошечные провода подключаются к микроконтроллеру, запитаному от батареи размером с монету.

Руководитель исследовательской группы профессор Рен Тяньлин заявил в статье, опубликованной в Nature Machine Intelligence, что «искусственное горло» способно распознавать такие элементы речи, как фонемы, тоны и слова, с точностью до 99%. Изобретение использует модель искусственного интеллекта (ИИ) для интерпретации захваченных звуков и вибраций тела для генерации вокализации. От себя добавим, что тональный китайский язык — как раз очень подходящий маркер для проверки технологии по максимуму.

Процесс воссоздания голоса, стабильная производительность, устойчивость к шуму и интегрированная вокализация делают устройство многообещающим инструментом для систем распознавания речи и взаимодействия следующего поколения
— Рен Тяньлин, профессор.



Современные стратегии общения с пациентами с нарушениями голоса основаны на микрофонах, прикреплённых к телу, но это громоздко и считается «недружелюбным» для пользователя.

Рен Тяньлин объяснил, что графеновые датчики идеально подходят для обнаружения крошечных вибраций на поверхности кожи. По его словам, устройство может воспринимать движения мышц и звуковые вибрации на горле и «преобразовывать распознаваемую механическую информацию в речь». Устройство также работает без помех в шумных, агрессивных средах, таких как шоссе и кабины транспорта.

По словам научного руководителя, «искусственное горло» преодолевает препятствия для речи, возникшие из-за неврологических заболеваний, рака, травм, а также шумов окружающей среды.

Тяньлин добавил, что необходимы дальнейшие исследования, чтобы придать больше выразительности вокализации, достигаемой «искусственным горлом». И отметил, что простота и эффективность устройства могут сделать его обычным явлением в будущем.

Учёный заявил, что интеллектуальный продукт проторит путь в новую область распознавания речи, в том числе может стать основой для механических датчиков в домашних системах мониторинга состояния здоровья, носимой электроники и даже криптографической безопасности.