کد خبر: 171054
ف
ترجمه‌گر سکوت؛ تبدیل حرکات خاموش گلو به گفتار رسا با فناوری پوشیدنی
یک گروه از محققان بین‌المللی با ترکیب حسگرهای فوق‌حساس گرافنی و هوش مصنوعی پیشرفته، یک گلوپوش پوشیدنی و قابل شستشو ساخته‌اند که با ردیابی لرزش‌های عضلات گلو و ضربان شریان کاروتید، می‌تواند کلمات بیان نشده یا ناتوان بیماران سکته مغزی مبتلا به “دیزارتری” را تشخیص دهد و آن‌ها را به جملات کامل و روان با حفظ لحن احساسی تبدیل کند.

به گزارش ثریا - از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، پژوهشگرانی از دانشگاه کمبریج، دانشگاه بِیهانگ، بیمارستان چانگ‌گانگ دانشگاه چینهوا و چند مرکز تحقیقاتی دیگر دستگاهی پوشیدنی، راحت و قابل شستشو به نام «ری‌وویس» (Revoice) توسعه داده‌اند که می‌تواند به افراد در بازپس‌گیری توانایی برقراری ارتباط طبیعی و روان پس از یک سکته مغزی کمک کند، بدون آنکه نیاز به ایمپلنت‌های تهاجمی مغزی وجود داشته باشد.

سیستم‌های پوشیدنی گفتار خاموش، پتانسیل قابل توجهی برای بازیابی ارتباط در بیماران مبتلا به اختلالات گفتاری دارند، اما تاکنون دستیابی به گفتار یکپارچه و پیوسته دور از دسترس بوده و اثرگذاری بالینی آن به‌طور قطعی اثبات نشده بود. سیستم ری‌وویس (که به «گلوی هوشمند» نیز معروف است)، حسگری ارتعاش عضلات گلو و نظارت بر نبض شریان کاروتید را با پردازش مدل زبانی بزرگ (LLM) ادغام می‌کند تا از ارتباطی روان و پُراحساس در زمان واقعی پشتیبانی کند. حسگرهای کششی پارچه‌ای فوق‌حساس که در یک دستبند نرم جاسازی شده‌اند، سیگنال‌های باکیفیت از ناحیه گردن را ثبت کرده و آن‌ها را به یک خط پردازش رمزگشایی در سطح توکن تغذیه می‌کنند که امکان بازسازی گفتار پیوسته و بدون تأخیر را فراهم می‌آورد.

در آزمایش‌های انجام‌شده روی پنج بیمار سکته مغزی مبتلا به دیزارتری (dysarthria)، این سیستم به نرخ خطای کم در سطح کلمه و جمله و افزایش محسوس رضایت کاربر دست یافت که نشان‌دهنده مسیری امیدبخش و غیر تهاجمی برای بازیابی ارتباطی طبیعی‌تر است.

قلب تپنده فناوری: حسگرهای کششی پارچه‌ای مبتنی بر گرافن

در هسته مرکزی ری‌وویس، یک حسگر کششی پارچه‌ای مبتنی بر گرافن قرار دارد که حرکات جزئی گردن و گلو را به سیگنال‌های الکتریکی قوی تبدیل می‌کند. این دستبند، دو کانال حسگری را در جلو و کنار گردن ادغام می‌کند تا هم فعالیت عضلات حنجره و هم ضربان شریان کاروتید را ردیابی کند و پوشش غنی از رویدادهای مکانیکی مرتبط با گفتار خاموش یا مختل‌شده را تضمین کند. یک لایه نازک گرافن مستقیماً بر روی یک زیرلایه پارچه‌ای کشسان چاپ می‌شود؛ هنگامی که این لایه تحت کشش قرار می‌گیرد، ترک‌های میکروسکوپی منظمی در امتداد خطوط تمرکز تنش پارچه ایجاد می‌کند. این ترک‌های کنترل‌شده، مقاومت الکتریکی شبکه گرافن را در پاسخ به تغییرشکل‌های بسیار کوچک تعدیل می‌کنند و به دستگاه اجازه می‌دهند لرزش‌های ظریف پوستی را که هنگام دهان‌کلامی کردن یا تلاش برای سخن گفتن کاربر ایجاد می‌شود، ثبت کند.

برای حفظ کیفیت سیگنال در شرایط عادی استفاده روزمره، هر ناحیه حسگری گرافنی توسط یک قاب عایق سفت با مدول یانگ بالاتر از پارچه اطراف محصور شده است. این طراحی مکانیکی، بیشتر کشش و خمش خارجی را به ساختار عایق محدود می‌کند، به طوری که تنها بخش بسیار کوچکی از کرنش ماکروسکوپی به ناحیه حسگری فعال منتقل می‌شود. در نتیجه، فصل مشترک داخلی گرافن-پارچه نرم، کشسان و در اتصال نزدیک با پوست باقی می‌ماند، در حالی که سیگنال الکتریکی عمدتاً عاری از آرتیفکت‌های ناشی از پوشیدن، درآوردن یا حرکت طبیعی سر است. آزمایش‌های مقایسه‌ای دستگاه‌های دارای این لایه عایق و فاقد آن نشان می‌دهد که این معماری عایق‌کاری، انتقال کرنش بین کانال‌ها را به‌طور محسوسی سرکوب و «تداخل سیگنال» (crosstalk) را کاهش می‌دهد که برای رمزگشایی قابل اطمینان حرکات خاص گلو حیاتی است.

خود حسگر گرافنی به گونه‌ای طراحی شده که بسیار ناهمسان‌گرد (anisotropic) باشد و عمدتاً به کرنش در امتداد محور متناظر با انبساط و انقباض گلو پاسخ دهد. تحت کشش تک‌محوری در محدوده فرکانسی مرتبط با فیزیولوژی بدن، اندازه‌گیر کشش مبتنی بر گرافن-پارچه، پاسخ خطی و تغییر مقاومت بزرگی را حتی برای کرنش‌هایی به کوچکی حدود ۰.۱ درصد نشان می‌دهد که با ضریب اندازه‌گیری (gauge factor) در مرتبه ۱۰۰ همراه است. این ترکیب از آستانه تشخیص پایین، تقویت قوی و انتخابی بودن جهت‌دار، به سامانه اجازه می‌دهد تا امضای مکانیکی ریز و سریع گفتار خاموش را تشخیص دهد که احتمالاً توسط حسگرهای کششی پارچه‌ای متعارف نادیده گرفته می‌شود.

از سیگنال تا جمله: نقش هوش مصنوعی در تکمیل گفتار

لایه گرافن با استفاده از یک جوهر قابل چاپ مشتق شده از گرافیت، اتیل سلولز و ایزوپروپیل الکل تولید می‌شود که از طریق هموژنیزاسیون فشار بالا و سانتریفیوژ بعدی برای حذف ذرات غیرورق‌شده فرآوری می‌شود. این فرآیند، یک پراکنش پایدار گرافن تولید می‌کند که برای چاپ سیلک‌اسکرین روی پارچه‌های کشسان در مقیاس انبوه مناسب است. پس از چاپ و ادغام در دستبند، حسگرهای حاصل نه‌تنها حساس، بلکه بادوام، مقاوم و قابل شستشو هستند و پس از چرخه‌های مکرر کشش و شستشو، عملکرد خود را حفظ می‌کنند. پایه پارچه‌ای، راحتی، تنفس‌پذیری و انطباق خوب با پوست را تضمین می‌کند که برای استفاده طولانی‌مدت بالینی یا خانگی توسط بیماران سکته مغزی و دیگر افراد مبتلا به اختلالات گفتاری عصبی ضروری است.

با اتصال این سکوی حسگری پیشرفته گرافن-پارچه به عاملان مدل زبانی بزرگ (LLM agents) تعبیه‌شده، ری‌وویس یک خط لوله کامل از مکانیک گلو تا خروجی زبان معنادار تشکیل می‌دهد. یک عامل هوش مصنوعی، کلمات را از سیگنال‌های جزئی و تکه‌تکه شده بازسازی می‌کند، در حالی که عامل دیگر از نشانه‌های احساسی و اطلاعات زمینه‌ای برای گسترش عبارات کوتاه و پرزحمت به جملات کامل و طبیعی‌تر که بهتر نشان‌دهنده قصد گوینده است، استفاده می‌کند. نتیجه، یک سامانه پوشیدنی و غیر تهاجمی است که می‌تواند چند کلمه دهان‌کلامی‌شده و سیگنال‌های فیزیولوژیکی را به گفتاری روان و دارای ظرافت احساسی تبدیل کند و مسیری واقع‌بینانه به سوی بازیابی استقلال، کرامت و مشارکت اجتماعی برای افراد مبتلا به دیزارتری و شرایط مرتبط ارائه دهد.

دیزارتری، تقریباً نیمی از بازماندگان سکته مغزی را تحت تأثیر قرار می‌دهد و اغلب افراد را در شرایطی رها می‌کند که دقیقاً می‌دانند چه می‌خواهند بگویند اما از نظر فیزیکی قادر به بیان واضح آن نیستند؛ وضعیتی که می‌تواند هم برای بیماران و هم خانواده‌های آن‌ها بسیار خسته‌کننده و عمیقاً ناامیدکننده باشد. در یک نمونه آزمایشی، عبارت دهان‌کلامی‌شده یک شرکت‌کننده با عنوان «ما برویم بیمارستان» به‌طور خودکار توسط ری‌وویس به این جمله گسترش یافت: «با وجود اینکه کمی دیر شده، من هنوز احساس ناخوشی می‌کنم. آیا می‌توانیم الآن به بیمارستان برویم؟». این سیستم از سیگنال‌های ضربان قلب و نشانه‌های زمینه‌ای مانند وقت روز برای استنتاج فوریت و حالت احساسی استفاده کرده بود. همان‌طور که لوئیجی اوکیپینتی، سرپرست پروژه تأکید کرده است، هدف بازگرداندن استقلال به افراد است، زیرا بازیابی ارتباط، امری بنیادین برای حفظ کرامت و پشتیبانی از بهبودی پس از سکته مغزی است.

این فناوری غیر تهاجمی، امید تازه‌ای برای بازیابی استقلال و ارتباط طبیعی این بیماران با جهان پیرامون ایجاد کرده است.

منبع : ترجمه گر سکوت


مرتبط ها
ارسال نظر
chapta
حداکثر تعداد کاراکتر نظر 200 ميياشد .
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.

کتاب «کلمات نقاشی می‌کنند» در انتشارات صداوسیما منتشر شد

اختصاص سهمیه به داوطلبان آزمون سراسری آسیب­‌دیده از جنگ­‌ ابلاغ شد

توضیح درباره تغییرات احتمالی و عدم تشکیل جلسات شورای فضای مجازی

پژوهش جدید: استفاده از هوش مصنوعی کارهای سخت را سخت‌تر می‌کند

متا نخستین هوش مصنوعی پیشرفته‌اش را ارائه کرد

شروع دوره قبولی‌های آزمون دستیاری تا دوم آبان؛ ضرورت ثبت‌نام در زمان مقرر

شاخص‌های صدور مجوز رشته‌محل در دانشگاه‌ها و مؤسسات آموزش عالی دولتی

محمد کاسبی با هنرش کاسبی نکرد؛ کاش قدرمان را بعد از مرگ ندانند!

بازیگر جوان «برکینگ بد» به پایان راه رسید؛ واکنش والتر وایت به مرگ پسرش

مازیار لرستانی پس از ۶ سال به کارگردانی بر‌میگردد

کشف استعدادها کافی نیست؛ هنرمندان جوان به حمایت مستمر نیاز دارند

جواد رضویان: انتقال گویش قمی به آیندگان، میراثی مهم برای حفظ هویت بومی است

بازگشت ۴۸ هزار کودک بازمانده از تحصیل به مدرسه

کاظمی: کمبود کتاب درسی در مدارس ناشی از جابه‌جایی دانش‌آموزان است

وزیر آموزش و پرورش: جنایت میناب در تاریخ ثبت خواهد شد

روایتی تازه از زندگی آیت الله سیدمحمود طالقانی به کتابفروشی‌ها رسید

تمدید مهلت ثبت نام و انتخاب رشته در پذیرش بدون کنکور سال ۱۴۰۵

تعطیلی یک ساختمان واحد علوم و تحقیقات؛ نشت گاز تکذیب شد

اعمال تأثیر مثبت معدل در آزمون‌های علوم پزشکی با شرایط جدید

کاوشگر استقامت ناسا رکورد راهپیمایی روی مریخ را شکست

دبیر شورای عالی فضای مجازی: توان قطع اینترنت استارلینک را داریم

نحوه آگاه‌ سازی مشتریان از تخفیف‌ها؛ راهکارهایی برای افزایش فروش

۲۲ میلیون پوند برای تجاری‌سازی نانوماده‌ای که آینده را می‌سازد

رونمایی از لندری برای ماموریت فضایی با ۷ سیارک

مدرسه انگلیسی مداد و کاغذ را به لپ تاپ ترجیح داد

انتخاب رشته آزمون دستیاری دندانپزشکی آغاز شد

بیش از ۱۸۰ دانشجو و استاد سال گذشته شهید شدند/ضرورت تبدیل «آموزش ایستادگی» به یک اصل تاریخی

اعلام حدنصاب قبولی آزمون‌های علوم پایه پزشکی و دندانپزشکی، پیش‌کارورزی

تقویت کلاس هوشمند به دستور رئیس جمهور؛ احتمال وقفه آموزش به دلیل جنگ

مراسم بازگشایی دانشگاه‌ها با حضور رئیس جمهور برگزار شد

جف بزوس: هوش مصنوعی هفته کاری را به ۳ روز کاهش می‌دهد

خلق عکسی از ۱۱۰ جسم آسمانی در ۳۵۲ ساعت

مخزن تحت فشار چگونه طراحی، ساخته و آزمایش می‌شود؟

حسگر مچی عرق بدن را می سنجد

پهپاد هواشناسی چندبارمصرف برای پرواز در ارتفاع ۱۰ کیلومتری

وزیر آموزش و پرورش: هیچ کودکی نباید قربانی فقر و محرومیت شود

شبکه دانش‌آموختگان سمپاد راه‌اندازی شد

عدالت آموزشی یعنی هیچ استعدادی از فرصت رشد محروم نماند

مدارس جدید بدون مناسب‌سازی افتتاح نمی‌شوند

تهران ملی‌ترین شهر ایران است

از تسخیر اذهان تا بحران حقیقت؛ بازخوانی دو اثر تازه در عصر رسانه

چرا سیدحسن حاضر بود همه فرماندهانش شهید شوند اما ایران آسیب نبیند؟

راغب از تازه‌ترین آلبوم خود رونمایی کرد؛ دنبال جذب و دفع فالوور نیستم!

ارتقای ۹ پله‌ای دانشگاه صنعتی امیرکبیر در ارزیابی شبکه آزمایشگاهی کشور

ردپای یک متخصص امنیت سایبری کانادا در سرقت از اف بی آی

تلسکوپ جیمز وب منشأ یک انفجار سریع رادیویی دوردست را شناسایی کرد

خرابکاری جدید کلاود؛ نفوذ به وب سایت های دولتی آمریکا

ایلان ماسک یک مدیر فناوری هندی را مسخره می کند!

حمایت ۱۲۰میلیون تومانی دانشگاه امام صادق (ع) از رتبه‌های زیر ۵۰۰ کنکور

بررسی راهکارهای پذیرش دانشجویان بین‌الملل در دانشگاه الزهرا(س)

جذب رتبه‌های برتر در رشته های اولویت دار کشور در کنکور ۱۴۰۵

مهلت انتخاب رشته کنکور ۱۴۰۵ تمدید نمی‌شود

اصلاحات شرایط استخدام اعضای هیئت علمی؛ تغییر محاسبه فوق‌العاده حقوق

نتایج نهایی پذیرش در پنجاه و سومین دوره آزمون دستیاری پزشکی اعلام شد

صدور حکم بدوی برای ۳۰ پرونده انضباطی دانشجویان؛ حکم اخراجی نداشتیم

وام دستیاری برای متاهلین و مجردین ۴۰ و ۳۰ میلیون تعیین شد

جدیدترین آمار انتخاب رشته در کنکور ۱۴۰۵؛ فردا آخرین فرصت انتخاب رشته

افزایش چشمگیر کاربران وفادار به سکوهای ایرانی؛ خدمات سکوها پایدار شد

ترکیه دسترسی کودکان زیر ۱۵ سال به شبکه‌های اجتماعی را ممنوع کرد

آغاز آنلاین مشاوره و آموزش سلامت روان؛ خدمات سلامت روان با زبان نسل زد

شیوه جدید پذیرش دانشجو در دوره های «هم‌آموز» کلید خورد

تأکید بر توسعه بازرسی‌های پیشگیرانه و داده‌محور در وزارت ارتباطات

مجلات نمایه‌شده SCIE و ESCI در ارزشیابی مقالات دارای اعتبار ISI هستند

اختصاص بورس نخبگان دانشگاه تهران به رتبه های زیر ۱۰۰ در کنکور

تعلیق برنامه گرین‌کارت مایکروسافت

ساعت ۱۲ امشب آخرین مهلت انتخاب رشته در کنکور سراسری سال ۱۴۰۵

مهلت ثبت‌نام آزمون وکالت مرکز وکلای قوه قضائیه مجدد تمدید شد

تمدید مهلت انتخاب رشته آزمون های سراسری و پذیرش دانشجو معلم تا ۱۹ مهر

مخاطرات ورود هوش مصنوعی به کلاس‌های درس

اوپن ای آی میزان استفاده روزانه نوجوانان از چت بات را اعلام کرد

بخشنامه و ضوابط جامع فعالیت مؤسسات جذب دانشجویان بین‌الملل ابلاغ شد

رشته‌محل‌های جدید و اصلاحات دفترچه‌ انتخاب رشته کنکور ۱۴۰۵ اعلام شد

شرایط خوابگاهی دانشگاه‌های کشور برای داوطلبان کنکور ۱۴۰۵ اعلام شد

تحلیل وزیر آموزش و پرورش از نقش فراجا در تأمین امنیت کشور

مجتبی جباری به «هم‌کلام» می‌آید

اختتامیه رویداد ملی «همچو سرو» برگزار شد

«پپا»، همراه کوچک کودکان در یک روز پرماجرا

روایت ۸۰ روز زندگی یک خبرنگار در دل جنگ غزه، منتشر شد

وقتی صدای جمع، صدای عقل را خاموش می‌کند

برگزاری نشست تخصصی «مبانی الهیاتی و اجتماعی جان‌فدا» در تهران

رشته‌محل‌های جدید و اصلاحات دفترچه‌ انتخاب رشته کنکور ۱۴۰۵ اعلام شد

مهلت ثبت‌نام آزمون وکالت مرکز وکلای قوه قضائیه مجدد تمدید شد

تمدید مهلت انتخاب رشته آزمون های سراسری و پذیرش دانشجو معلم تا ۱۹ مهر

بخشنامه و ضوابط جامع فعالیت مؤسسات جذب دانشجویان بین‌الملل ابلاغ شد

ساعت ۱۲ امشب آخرین مهلت انتخاب رشته در کنکور سراسری سال ۱۴۰۵

شرایط خوابگاهی دانشگاه‌های کشور برای داوطلبان کنکور ۱۴۰۵ اعلام شد

اختصاص بورس نخبگان دانشگاه تهران به رتبه های زیر ۱۰۰ در کنکور

تعلیق برنامه گرین‌کارت مایکروسافت

جذب رتبه‌های برتر در رشته های اولویت دار کشور در کنکور ۱۴۰۵

اصلاحات شرایط استخدام اعضای هیئت علمی؛ تغییر محاسبه فوق‌العاده حقوق

مهلت انتخاب رشته کنکور ۱۴۰۵ تمدید نمی‌شود

نتایج نهایی پذیرش در پنجاه و سومین دوره آزمون دستیاری پزشکی اعلام شد

مخاطرات ورود هوش مصنوعی به کلاس‌های درس

صدور حکم بدوی برای ۳۰ پرونده انضباطی دانشجویان؛ حکم اخراجی نداشتیم

آغاز آنلاین مشاوره و آموزش سلامت روان؛ خدمات سلامت روان با زبان نسل زد

شیوه جدید پذیرش دانشجو در دوره های «هم‌آموز» کلید خورد

بررسی راهکارهای پذیرش دانشجویان بین‌الملل در دانشگاه الزهرا(س)

تحلیل وزیر آموزش و پرورش از نقش فراجا در تأمین امنیت کشور

اوپن ای آی میزان استفاده روزانه نوجوانان از چت بات را اعلام کرد

اختتامیه رویداد ملی «همچو سرو» برگزار شد

وام دستیاری برای متاهلین و مجردین ۴۰ و ۳۰ میلیون تعیین شد

جدیدترین آمار انتخاب رشته در کنکور ۱۴۰۵؛ فردا آخرین فرصت انتخاب رشته

مجلات نمایه‌شده SCIE و ESCI در ارزشیابی مقالات دارای اعتبار ISI هستند

حمایت ۱۲۰میلیون تومانی دانشگاه امام صادق (ع) از رتبه‌های زیر ۵۰۰ کنکور

«پپا»، همراه کوچک کودکان در یک روز پرماجرا

مشاوران مبعوث؛ پیشگامان هدایت آگاهانه و انتخاب رشته کنکور

ترکیه دسترسی کودکان زیر ۱۵ سال به شبکه‌های اجتماعی را ممنوع کرد

افزایش چشمگیر کاربران وفادار به سکوهای ایرانی؛ خدمات سکوها پایدار شد

گفتن حقیقت درباره صاحبان قدرت، چه از سوی حوزه و چه قضا، هزینه دارد

غزل شاکری و سیامک صفری به تالار وحدت می‌آیند؛ اجرای اقتباسی از «ویتسک»