Kan kunstig intelligens give en stemme til dem, der ikke har en

De seneste fremskridt inden for kunstig intelligens (AI) har ført til spændende gennembrud inden for genoptrænings- og handicapsektoren. Teknologi har længe spillet en afgørende rolle i at hjælpe personer med handicap med at interagere og navigere i verden. Fra høreapparater og undertekster for døve til lydbøger for blinde, er teknologi stadig en fremragende måde at levere tjenester til dem, der har brug for det.

AI-systemer kan potentielt tage mange af disse koncepter til det næste niveau. Allerede nu gør AI-systemer det nemt for patienter at overvåge deres helbred, beskytte journaler og planlægge aftaler efter behov. Ud over disse opgaver fortsætter AI med at forbedre medicinsk hardware.

Stort gennembrud

Denne uge markerer en vigtig milepæl for AI-fællesskabet. Et team af forskere fra UCLA, ledet af Jun Chen, publicerede en artikel i tidsskriftet Nature Communications, der beskriver en enhed designet til at hjælpe personer med beskadigede stemmebånd med at tale igen.

Det nye system fungerer ved at omdanne elektromagnetiske muskelbevægelser til tekst i realtid. Den avancerede AI-bærbare enhed er en ikke‑invasiv halsplaster, der påføres med dobbelt‑sidet medicinsk tape. Enheden måler kun 1,2 tommer x 1,2 tommer og vejer omkring 7 gram, ifølge rapporten. Denne enhed har et tyndt, fleksibelt design, der er beregnet til at forblive komfortabel selv ved længerevarende brug.

Større opgradering

Denne seneste udvikling er store nyheder for markedet af mange grunde. For det første er de nuværende håndholdte elektro‑larynx‑ og trakeoesofageale metoder invasive og kan forårsage ubehag. Disse enheder er besværlige og leverer urealistiske toner, der nogle gange lyder robotiske.

Derudover er disse procedurer dyre at udføre og kræver konstant udskiftning af batterier og andre komponenter for at forblive funktionelle. De er også klodsede enheder, der tiltrækker uønsket opmærksomhed, når de anvendes.

Chen og hans team ønsker at gøre af med disse klodsede enheder og introducere en AI‑drevet plaster, der kan håndtere de samme opgaver. Deres skabelse er den mindste og mest kapable AI‑integrerede stemmeassistent, der nogensinde er testet.

Hvordan det fungerer

Videnskaben bag, hvordan denne enhed fungerer, er virkelig imponerende. Fra et mekanisk perspektiv kan enheden opdeles i to lag. Det første lag består af den biokompatible silikoneforbindelse polydimethylsiloxan (PDMS). Dette strækbare lag er designet til at være holdbart, men alligevel fleksibelt.

Det andet lag integrerer kobberinduktionsspoler for at skabe et magnetfelt. Disse materialer danner en magnetoelastisk sensormekanisme, der kan registrere de mindste magnetiske ændringer i nærheden. Det er de samme signaler, som din hjerne sender til dine muskler for at aktivere dem, når det er nødvendigt. Som sådan kan denne teknologi finde vej ind i forskellige yderligere anvendelser, der kræver muskelovervågning.

Interessant nok blev denne proces med at bruge magnetfelter til at spore muskelbevægelser specifikt udviklet af Chen og hans ingeniørteam i 2021. I hans seneste anvendelse skaber de indlejrede magnetiske induktionsspoler hi‑fi elektriske signaler, som opfanges og omdannes til lyd.

AI gør det muligt

Den magnetoelastiske sensor indsamler disse magnetfeltdata og leverer dem til den avancerede maskinlærings‑AI‑algoritme, som omdanner dem til tale. Processen kan genkende de små elektroniske pulser, der aktiverer dine muskelbevægelser. Hver bevægelse er forbundet med bestemte ord, som kombineres for at skabe læsbar tale.

Hvordan AI’en blev programmeret

For at skabe denne yderst følsomme AI‑bærbare enhed begyndte teamet at teste på en kontrolleret gruppe på otte sunde forsøgspersoner. Hver deltager placerede enheden på halsen og blev bedt om at sige en kombination af sætninger. Disse sætninger omfattede introduktioner og udtryk som “I love you.”

Hver sætning blev udvalgt på grund af dens muskelbevægelse, unikke karakteristika og lyde. Disse data blev leveret til maskinlæringsalgoritmen sammen med dens eksisterende biblioteker. Sammen skabte dataene et fuldt omfang af muskelbevægelser via magnetisk kortlægning, hvor hver bevægelse svarer til et ord.

Bemærkelsesværdigt blev deltagerne bedt om at sige disse sætninger højt og derefter i stilhed. Denne strategi hjalp forskerne med at sikre, at enheden fungerede korrekt. Imponerende nok opnåede AI‑systemet en nøjagtighed på 94,68 % under forsøgene. Hvis denne succesrate kan anvendes i en kommerciel sammenhæng, vil millioner af mennesker drage fordel af den.

Forskning finansieret af

Dette projekt har mange støtter, der bakker deres indsats. Specifikt har teamet sikret finansiering fra American Heart Association, Brain & Behavior Research Foundation, UCLA Clinical and Translational Science Institute, National Institutes of Health, U.S. Office of Naval Research og UCLA Samueli School of Engineering. Alle disse organisationer anerkender den banebrydende potentiale, teknologien repræsenterer.

Kilde – UCLA

Tidligere projekter Chen har skabt

Chens team har udviklet en række produkter designet til at hjælpe den handicappede befolkning. I et tilfælde introducerede Chen en handske, der kan oversætte tegnsprog til tale. Projektet var en enorm succes og har allerede gjort livet lettere for dem med talevanskeligheder.

Stemmetilstande er på vej op

Dette forskerteam er ikke alene i deres bestræbelser på at hjælpe dem med hørenedsættelse. Hørenedsættelser er på vej op, og omkring 30 % af befolkningen vil på et tidspunkt i deres liv skulle håndtere dette problem. Denne seneste opfindelse kan hjælpe med at fremskynde genoptræningstider og give en stemme til dem, der har mest brug for den.

Bemærkelsesværdigt påvirker stemmetilstande, ligesom mange andre lidelser, uforholdsmæssigt lavindkomst‑ og minoritetssamfund. En rapport fra National Institute on Deafness and Other Communication Disorders (NIDCD) fandt, at én ud af ti sorte børn i alderen 3‑17 år har en stemme‑, sprog‑ eller taleforstyrrelse. Adgang til lavpris‑AI‑systemer kunne kaste lys over og hjælpe med at afhjælpe denne situation snart.

AI hjælper handicappede personer til at leve mere tilfredsstillende liv

Introduktionen af tilgængelige AI‑værktøjer har allerede hjulpet mange handicappede med at finde løsninger på deres problemer. Disse løsninger er ikke gået ubemærket hen, og i dag har nogle af verdens største virksomheder tilsluttet sig for at gøre deres del.

Microsoft

har lovet 25 millioner USD for at drive AI‑integration i tilgængelighedssektoren. Finansieringen vil gå til en række interne projekter samt som tilskud til potentielle banebrydende teknologier. En anden stor virksomhed med en position på markedet er Amazon

med sin Echo Show. Denne enhed gør det muligt for handicappede at bruge stemmekommandoer til at interagere med daglige apparater.

Mest almindelige AI‑integrationer

Ved at undersøge markedet kan man se de mange forskellige måder, hvorpå AI‑drevne løsninger har potentiale til at gøre en reel forskel for millioner. Stemmeassisterede teknologier, som Alexa, giver lavpris‑adgang til AI i hjemmet. Her er nogle af de andre områder, der har set positive udviklinger takket være AI‑integration:

Kommunikation

Du har allerede lært, hvordan AI kan hjælpe dem med talevanskeligheder og andre stemmebåndsforstyrrelser. Bemærkelsesværdigt hjælper lignende teknologier allerede folk med at kommunikere med deres familie og venner. For eksempel kan Googles AI‑system, Deepmind, læse læber.

Imponerende har introduktionen af billedgenkendelsesprotokoller som Microsofts Seeing AI gjort det muligt at hjælpe synshandicappede med at se igen. Disse AI‑protokoller kan trænes til at genkende og beskrive genstande og scenarier i realtid. For nylig har AI‑systemer udviklet sig til det punkt, hvor de kan oversætte billedkontekster, hvilket i fremtiden kan hjælpe blinde med at navigere i deres lokalsamfund.

Komfortabelt liv

Det er let at tage for givet evnen til at udføre daglige opgaver som at tænde lyset eller tage skraldet ud. For mange i handicap‑samfundet kræver disse opgaver meget stress og anstrengelse. Bemærkelsesværdigt har AI‑systemer som Alexis potentiale til at lindre disse problemer, når de kombineres med smarte hjemmeapparater.

AI‑systemer gør det lettere at udføre opgaver fra en smartphone. Alle kan tænde lys og apparater, overvåge deres ejendom, justere termostaten og mere. Når de kombineres med en AI‑bærbar enhed, kan disse opgaver være så enkle som en hvisken.

Tilgængelighed

Handicap‑tilgængelighed kan forbedres ved brug af AI‑systemer. For handicappede individer kan det være udfordrende at udføre kritiske opgaver som at købe ind, hente medicin eller gå på arbejde. Autonome køretøjer giver flere løsninger på disse problemer.

Selvkørende biler bruger store AI‑modeller til at navigere i komplekse miljøer og interagere med deres menneskelige modparter. Disse tjenester kan i fremtiden skræddersys til at hjælpe personer med handicap med at nå deres aftaler lettere. Denne tilgang kan hjælpe med at reducere isolation og åbne døren for et mere produktivt samfund.

Fællesskab

Mentale handicap og andre lidelser kan forværres, når en person føler sig ensom. AI‑systemer kan hjælpe med at give selskab til disse personer, når de har mest brug for det. For eksempel kan du bede Alexa eller Siri om at fortælle en vittighed, fakta, nyheder eller endda læse en bog.

Disse interaktioner er blevet forbedret takket være fremskridt inden for store sprogmodeller (LLM) som ChatGPT. I dag taler disse algoritmer flydende og kan føre samtaler, der er næsten uadskillelige fra menneskelige.

Markedsdrivere du bør kende

Det er vigtigt at forstå, at det ikke kun er store teknologivirksomheder, der driver denne innovation. Der er et stigende antal startups, der integrerer AI på unikke måder for at løse nogle af de ældste udfordringer, som handicap‑samfundet står over for. Deres indsats fortsætter med at omforme markedet og åbne døre for nye muligheder.

1. HOOBOX Robotics

HOLBOX ønsker at hjælpe millioner af lammede og handicappede mennesker over hele verden med deres seneste opfindelse, Wheelie 7. Dette AI‑drevne ansigtsgenkendelsessystem er bygget til at integreres i eksisterende kørestole på under 7 minutter, deraf navnet. Enheden gør det muligt for brugere at sende kontrolkommandoer til deres kørestole udelukkende ved hjælp af ansigtsudtryk.

2. Voiceitt

Voiceitt bruger AI‑maskinlæring til at hjælpe personer med stammelsesproblemer med at glatte deres tale. Systemet integrerer avanceret maskinlæring for at forstå brugerens talemønstre, stemme og intonationer. Disse datapunkter bruges til at oprette et AI‑bibliotek, som sammenlignes med deres tale.

Enheden kan genkende fejl og misforståelser i realtid og korrigere dem. For personer med talevanskeligheder, som er almindelige efter slagtilfælde og andre medicinske tilstande, gør denne enhed livet millioner af gange lettere.

Vigtigheden af handicapdata for AI

En af de mest oversete fordele ved AI‑handicapintegration er adgangen til værdifulde datapunkter. AI kræver konstant data for at levere pålidelige og præcise resultater. Desværre er der mange grupper, der indtil for nylig ikke har haft nogen input i AI‑algoritmer. Denne situation har ført til forudindtaget AI og andre problemer.

Integration af AI i handicapsektoren medfører adgang til en skattekiste af data. Disse medicinske data vil hjælpe med at forbedre fremtidige AI‑modeller og skabe endnu mere hjælpsomme enheder og applikationer i fremtiden. Derudover kan disse biblioteker tokeniseres og markedsføres til andre virksomheder, der søger adgang til denne information, hvilket kan skabe flere indtægtsmuligheder.

AI‑sundhedsmarkedet er et at holde øje med

AI‑sundhedsmarkedet har været i vækst siden 2021. Statista‑forskere forudser, at markedet vil opleve en årlig sammensat vækstrate på 37 % indtil 2030. Denne vækst vil tage sektoren fra 11 mia. USD i 2021 til 188 mia. USD.

De samme data viser, hvordan AI hjælper læger med at spare tid og reducere fejl. Læger, der bruger AI‑systemer, kan dedikere mere tid til hver patient og levere bedre pleje uden at øge omkostningerne. Alle disse faktorer har gjort AI‑adoption til en voksende interesse for medicinske tjenesteudbydere.

AI taler for dem, der ikke kan

Det er imponerende at se, hvordan AI fortsat omformer den måde, verden interagerer på. Integration af AI i handicapprodukter er et skridt, der giver mening på tværs af boardet og leverer værdi til alle parter. Som sådan kan du forvente at se flere hjælpsomme kreationer drevet af AI‑neuronale netværk i fremtiden. For nu har AI potentialet til at tænde et håbets fakkel for millioner af mennesker, der søger lindring fra deres begrænsninger.

Du kan lære mere om spændende blockchain‑projekter her.