Einem Forscherteam der Columbia University gelang es mit Unterstützung einer Künstlichen Intelligenz (KI) Gedanken in Sprache umzuwandeln.
Von dieser Entwicklung könnten vor allem Menschen profitieren, die nicht in der Lage sind zu sprechen. Welche Möglichkeiten die KI heute schon bietet, zeigt dir das Video unten.
Forscher entwickeln Gedanken-Übersetzer
Das Forscherteam entwickelte ein neuronales Netzwerk mit dem Gehirnsignale über einen „Vocoder“ in Sprache umgewandelt werden. Laut den Wissenschaftlern habe das System in ersten Probeläufen genauer und begreiflicher gearbeitet als bisherige Versuche. Menschen, die gelähmt oder stumm sind, könnten mit einem solchen System wieder sprachlich kommunizieren.
Die Sprache ist ein wichtiger Bestandteil für die Teilhabe am Leben, doch fällt diese Sprachfähigkeit weg, schränkt dies die Kommunikation Betroffener stark ein. Seit Jahren arbeiten Forscher daran, eine Schnittstelle zu entwickeln, mit der Gehirnsignale in verständliche Akustiksignale umgewandelt werden können.
Wenn Wörter gesprochen oder gehört werden, bilden sich im Gehirn entsprechende Aktivitätsmuster. Basierend auf diesen Mustern konnten Forscher schon Wörter und gesprochene Sätze nachbauen.
Neuronales Netzwerk als Übersetzer
Die Wissenschaftler kombinierten aktuellste Fortschritte im Deep Learning mit neuesten Innovationen der Sprachsynthese. Bei ihren Test nutzten die Wissenschaftler die Gehirnsignale von fünf Epilepsie-Patienten, die wegen einer bevorstehenden OP Elektroden ins Gehirn gesetzt worden.
Ihnen gegenüber sind Geschichten und kurze Sätze vorgelesen worden, die Hirnsignale erzeugten und aufgezeichnet wurden. Ein neuronales Netzwerk verarbeitete im Anschluss diese Daten und ordnete sie mittels Training bestimmten Sprachlauten zu.
Die Entschlüsselung der Gehirnsignale in Laute erfolgte über einen Vocoder, der mit einem Algorithmus arbeitete. Amazon Echo, Siri und andere Sprachassistenten verwenden ebenfalls Vocoder, um Fragen der Nutzer akustisch zu beantworten.
Gute Ergebnisse erzielt
Die Kombination eines neuronalen Netzwerks mit einem Vocoder führte zu einem erheblich besseren Ergebnis als mit bisherigen Ansätzen. Ob die dann künstlich erzeugte Sprache verstanden werden kann, prüften die Forscher, indem die KI dazu angeleitet wurde, die Zahlen Eins bis Neun auszulesen und eine akustische Sprachumwandlung vorzunehmen.
Die Sounddateien wurden anschließend den elf Testpersonen vorgespielt und 75 Prozent von ihnen verstanden die richtige Zahl. Die rekonstruierten Sätze erhielten von den Probanden eine höhere Bewertung als jene, die mit traditionellen Techniken erstellt wurden.
Ihre Methode wollen die Forscher weiterentwickeln, damit neuronale Signale gedachter Wörter ausgelesen und sprachlich wiedergegeben werden können. In Zukunft könnten darauf basierend Neuroprothesen gebaut werden, mit denen Menschen, die gelähmt oder stumm sind, wieder sprechen könnten.
Die Künstliche Intelligenz spielt nicht nur in der Medizin, sondern auch bei autonomen Autos, Flugtaxis und Robotern eine immer wichtigere Rolle.
Künstliche Intelligenz: Sind die Maschinen bald schlauer als wir?
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