توسعه فناوری لب‌خوانی الکترونیکی برای محیط‌های شلوغ

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، محققان دانشگاه کمبریج، دانشگاه کالج لندن، امپریال کالج لندن، مؤسسه ملی فناوری کموه (KIT) و دانشگاه بیهانگ یک چوکر هوشمند پوشیدنی برای تشخیص گفتار ساخته‌اند که پتانسیل بازتعریف حوزه رابط گفتار بی‌صدا (SSI) را دارد. این ابزار با کمک فناوری حسگری کرنش فوق‌حساس ساخته شده است.

SSI پوشیدنی، دارای حسگر فشار فوق حساس و یک شبکه عصبی برای تشخیص تصویر گفتار به شکلی کارآمد است. در جا‌هایی که ارتباط کلامی با مشکل مواجه می‌شود، مانند مکان‌هایی با صدای پس‌زمینه زیاد یا جایی که فردی دارای اختلال گفتاری است، سیستم‌های SSI یک راه حل پیشرفته هستند که ارتباط کلامی را بدون صداگذاری امکان‌پذیر می‌کنند. به این ترتیب، این فناوری یک نوع لب‌خوانی الکترونیکی با استفاده از تعامل انسان و کامپیوتر است. دانشمندان در تحقیقات اخیر خود از یک لایه گرافن ساختارمند بر روی یک حسگر فشاری از جنس منسوجات یکپارچه استفاده کردند که می‌توان از آن برای تشخیص گفتار، حتی در محیط‌های پر سر و صدا استفاده کرد.

این چوکر هوشمند که به دور گردن بسته می‌شود، میکروحرکات گلو را ضبط می‌کند، سپس توسط حسگر فشار به عنوان یک سیگنال الکتریکی دریافت می‌شود و به مدل‌های نرم‌افزار الهام‌گرفته از مغز برای پردازش و تشخیص گفتار وارد می‌شود. این فناوری حتی می‌تواند کلماتی را که با زبان بی‌صدا گفته شده را بگیرد و آن را پخش کند. چنین قابلیتی می‌تواند به افرادی که مثلاً پس از جراحی حنجره قادر به صحبت کردن نیستند، کمک کند.

ساختار منحصر به فرد چوکر هوشمند دارای ترک‌های منظم بر روی منسوجات پوشش داده شده با گرافن است. لایه گرافن ساختارمند به طور قابل توجهی حساسیت حسگر کرنش را افزایش می‌دهد و می‌تواند به صورت پویا به میکرو حرکات گلو پاسخ دهد و سیگنال‌های گفتاری غنی از اطلاعات را ضبط کند. سپس این سیگنال‌ها از طریق یک شبکه عصبی محاسباتی کارآمد، با دقت ۹۵٫۲۵ درصد گفتار را رمزگشایی کرده و پردازش کند.

به نقل از ستاد نانو، این فناوری می‌تواند راه‌حلی امیدوارکننده و غیرتهاجمی برای سیستم‌های کاربردی و پوشیدنی SSI ارائه دهد و راه را برای ارتباطات بی‌صدا و طبیعی در محیط‌های مختلف هموار کند.

روش ساخت فناوری حسگر کرنش فوق‌حساس این گروه، زیست‌سازگار، ساده، کم‌هزینه و مقیاس‌پذیر است. همچنین با استفاده طولانی‌مدت سازگار است و می‌تواند بیش از ۱۰۰۰۰ چرخه کشش و رهاسازی را تحمل کند و در عین حال عملکرد الکتریکی پایدار و قابل اعتمادی را حفظ کند.