Kann Künstliche Intelligenz denen eine Stimme geben, die keine haben

Jüngste Fortschritte in den Fähigkeiten der Künstlichen Intelligenz (KI) haben zu aufregenden Durchbrüchen in den Bereichen Rehabilitation und Behinderung geführt. Tech hat seit langem eine wichtige Rolle dabei gespielt, Menschen mit Behinderungen zu helfen, zu interagieren und die Welt zu navigieren. Von Hörgeräten und Untertitelungen für Taube bis hin zu Hörbüchern für Blinde bleibt Tech eine großartige Möglichkeit, Dienstleistungen für Bedürftige bereitzustellen.

KI-Systeme können viele dieser Konzepte auf das nächste Level heben. Bereits jetzt ermöglichen KI-Systeme es Patienten, ihre Gesundheit zu überwachen, Aufzeichnungen zu schützen und Termine zu vereinbaren, wenn erforderlich. Neben diesen Aufgaben verbessert KI weiterhin die Fähigkeiten medizinischer Hardware.

Wichtiger Durchbruch

Diese Woche markiert einen wichtigen Meilenstein für die KI-Gemeinschaft. Ein Team von Forschern der UCLA, angeführt von Jun Chen, veröffentlichte einen Artikel in der Zeitschrift Nature Communications, in dem ein Gerät beschrieben wird, das dazu bestimmt ist, Menschen mit beschädigten Stimmbändern wieder sprechen zu lassen.

Das neue System funktioniert, indem es elektromagnetische Muskelbewegungen in Echtzeit in Text umwandelt. Das fortschrittliche KI- Wearable ist ein nicht-invasiver Halspflaster, das über doppelseitiges medizinisches Klebeband angebracht wird. Die Einheit ist nur 1,2 Zoll x 1,2 Zoll groß und wiegt etwa 7 Gramm, laut Bericht. Dieses Gerät verfügt über ein dünnes, flexibles Design, das darauf ausgelegt ist, auch bei längerem Tragen bequem zu bleiben.

Wichtige Aktualisierung

Diese neueste Entwicklung ist eine große Neuigkeit für den Markt aus vielen Gründen. Einerseits sind die aktuellen Handheld-Elektro-Larynx- und Tracheo-Ösophagus-Methoden invasiv und können Unbehagen verursachen. Diese Geräte sind sperrig und liefern unrealistische Töne, die manchmal roboterhaft klingen.

Zusätzlich sind diese Verfahren teuer und erfordern ständiges Wechseln von Batterien und anderen Artikeln, um funktionsfähig zu bleiben. Sie sind auch sperrige Geräte, die unerwünschte Aufmerksamkeit auf Menschen lenken, wenn sie verwendet werden.

Chen und sein Team möchten diese sperrigen Geräte durch ein KI-gesteuertes Pflaster ersetzen, das die gleichen Aufgaben ausführen kann. Ihre Kreation ist das kleinste und leistungsfähigste KI-integrierte Sprachassistenten-System, das bisher getestet wurde.

So funktioniert es

Die Wissenschaft hinter der Funktionsweise dieses Geräts ist wirklich beeindruckend. Aus mechanischer Sicht kann das Gerät in zwei Schichten unterteilt werden. Die erste Schicht besteht aus einem biokompatiblen Silikon-Verbundstoff, Polydimethylsiloxan (PDMS). Diese dehnbare Schicht ist darauf ausgelegt, widerstandsfähig und flexibel zu sein.

Die zweite Schicht integriert Kupfer-Induktions-Spulen, um ein magnetisches Feld zu erzeugen. Diese Materialien bilden einen magnetoelastischen Sensormechanismus, der die kleinsten magnetischen Änderungen in der Nähe erkennen kann. Diese sind die gleichen Signale, die Ihr Gehirn an Ihre Muskeln sendet, um sie zu aktivieren, wenn erforderlich. Daher könnte diese Technologie in verschiedene zusätzliche Anwendungen einfließen, die Muskelüberwachung erfordern.

Interessanterweise wurde dieses Verfahren zur Verwendung von magnetischen Feldern zur Überwachung von Muskelbewegungen speziell von Chen und seinem Team von Ingenieuren im Jahr 2021 entwickelt. In seiner neuesten Anwendung erzeugen die eingebetteten magnetischen Induktions-Spulen Hi-Fi-Elektrische Signale, die aufgenommen und in Klang umgewandelt werden.

KI macht es möglich

Der magnetoelastische Sensor sammelt diese magnetischen Feld-Daten und liefert sie an den fortschrittlichen Machine-Learning-KI-Algorithmus, der sie in Sprache umwandelt. Der Prozess kann die winzigen elektronischen Impulse erkennen, die Ihre Muskelbewegungen aktivieren. Jede Bewegung ist mit bestimmten Wörtern verbunden, die sich zu lesbarem Sprache kombinieren.

Wie die KI programmiert wurde

Um dieses hochsensible KI-Wearable zu erstellen, begann das Team mit der Erprobung an einer kontrollierten Gruppe von acht gesunden Probanden. Jeder Proband legte das Wearable auf den Hals und wurde aufgefordert, eine Kombination von Sätzen auszusprechen. Diese Sätze umfassten Vorstellungen und Dinge wie “Ich liebe dich.”

Jeder Satz wurde aufgrund seiner Muskelbewegung, einzigartiger Merkmale und Klänge ausgewählt. Diese Daten wurden dem Machine-Learning-Algorithmus zusammen mit seinen bestehenden Bibliotheken zur Verfügung gestellt. Zusammen erstellten die Daten einen vollständigen Überblick über Muskelbewegungen mittels magnetischer Kartierung, wobei jede Bewegung einem Wort entsprach.

Bemerkenswerterweise wurden die Teilnehmer aufgefordert, diese Sätze laut und dann leise auszusprechen. Diese Strategie half den Forschern, sicherzustellen, dass das Gerät korrekt funktionierte. Beeindruckend war die KI-System in der Lage, während der Tests eine Genauigkeit von 94,68% zu liefern. Wenn dieser Erfolgsrate auf eine kommerzielle Anwendung angewendet werden kann, werden Millionen von Menschen davon profitieren.

Forschung finanziert von

Dieses Projekt hat viele Unterstützer, die ihre Bemühungen finanzieren. Insbesondere sicherte das Team Finanzierung von der American Heart Association, der Brain & Behavior Research Foundation, dem UCLA Clinical and Translational Science Institute, den National Institutes of Health, dem U.S. Office of Naval Research und der UCLA Samueli School of Engineering. Alle diese Organisationen erkennen das potenzielle Spieländerungspotenzial dieser Technologie an.

Quelle – UCLA

Vorherige Projekte von Chen

Chens Team hat eine Vielzahl von Produkten entwickelt, die dazu bestimmt sind, der behinderten Bevölkerung zu helfen. In einem Fall stellte Chen einen Handschuh vor, der Gebärdensprache in Sprache übersetzen kann. Das Projekt war ein großer Erfolg und hat bereits dazu beigetragen, das Leben von Menschen mit Sprachbehinderungen zu erleichtern.

Stimmstörungen nehmen zu

Dieses Team von Forschern ist nicht allein in seinem Bestreben, Menschen mit Hörbehinderungen zu helfen. Hörstörungen nehmen zu, und etwa 30% der Menschen werden mit diesem Problem konfrontiert sein. Diese neueste Erfindung könnte dazu beitragen, Genesungszeiten zu beschleunigen und Menschen, die eine Stimme benötigen, eine Stimme zu geben.

Bemerkenswerterweise treffen Stimmstörungen, wie viele andere Leiden, unverhältnismäßig oft Menschen mit niedrigem Einkommen und Minderheiten. Ein Bericht des National Institute on Deafness and Other Communication Disorders (NIDCD) ergab, dass ein von zehn schwarzen Kindern im Alter von 3-17 Jahren eine Stimm-, Sprach- oder Sprechstörung hat. Der Zugang zu kostengünstigen KI-Systemen könnte diese Situation bald erhellen und verbessern.

KI hilft behinderten Personen, ein erfüllteres Leben zu leben

Die Einführung von zugänglichen KI-Tools hat bereits vielen behinderten Menschen geholfen, Lösungen für ihre Probleme zu finden. Diese Lösungen sind nicht unbemerkt geblieben, und heute haben einige der größten Unternehmen der Welt sich verpflichtet, ihren Teil beizutragen.

Microsoft

hat 25 Millionen Dollar bereitgestellt, um die Integration von KI in die Bereiche der Barrierefreiheit voranzutreiben. Die Finanzierung wird für eine Vielzahl von internen Projekten und als Zuschüsse für potenzielle Technologien bereitgestellt. Ein weiteres großes Unternehmen, das einen Anteil am Markt hat, ist Amazon

mit seinem Echo Show. Dieses Gerät ermöglicht es behinderten Personen, Sprachsteuerungen zu verwenden, um mit täglichen Geräten zu interagieren.

Am häufigsten integrierte KI-Anwendungen

Wenn man den Markt untersucht, kann man die vielen verschiedenen Möglichkeiten sehen, wie KI-gesteuerte Lösungen einen echten Unterschied für Millionen von Menschen machen können. Sprachgesteuerte Technologien wie Alexa bieten einen kostengünstigen Zugang zu KI im Haushalt. Hier sind einige der anderen Bereiche, die aufgrund der KI-Integration positive Entwicklungen erfahren haben:

Kommunikation

Sie haben bereits gelernt, wie KI Menschen mit Sprachbehinderungen und anderen Stimmstörungen helfen kann. Bemerkenswerterweise helfen ähnliche Technologien bereits Menschen, mit ihrer Familie und Freunden zu kommunizieren. Zum Beispiel kann Googles KI-System, Deepmind, Lippen lesen.

Beeindruckend ist die Einführung von Bilderkennungsprotokollen wie Microsofts Seeing AI, die es Menschen mit Sehbehinderungen ermöglicht, wieder zu sehen. Diese KI-Protokolle können trainiert werden, um Gegenstände und Szenarien in Echtzeit zu erkennen und zu beschreiben. Kürzlich haben KI-Systeme eine Entwicklung erfahren, die es ihnen ermöglicht, den Kontext von Bildern zu übersetzen, was behinderten Menschen helfen könnte, ihre Gemeinden in naher Zukunft zu navigieren.

Bequemes Leben

Es ist leicht, die Fähigkeit, tägliche Aufgaben wie das Einschalten der Lichter oder das Entleeren des Mülleimers auszuführen, für selbstverständlich zu halten. Für viele Menschen in der behinderten Gemeinschaft erfordern diese Aufgaben viel Stress und Anstrengung. Bemerkenswerterweise können KI-Systeme wie Alexis helfen, diese Probleme zu lösen, wenn sie mit intelligenten Haushaltsgeräten kombiniert werden.

KI-Systeme machen es einfacher, Aufgaben von einem Smartphone aus zu erledigen. Jeder kann Lichter und Geräte einschalten, das Eigentum überwachen, die Heizung ändern und mehr. Wenn mit einem KI-Wearable kombiniert, können diese Aufgaben so einfach wie ein Flüstern sein.

Barrierefreiheit

Die Barrierefreiheit für behinderte Menschen kann durch KI-Systeme verbessert werden. Für behinderte Menschen kann es schwierig sein, wichtige Aufgaben wie Einkaufen, Medikamente abholen oder zur Arbeit zu gehen. Autonome Fahrzeuge bieten mehrere Lösungen für diese Probleme an.

Selbstfahrende Autos verwenden große KI-Modelle, um komplexe Umgebungen zu navigieren und mit ihren menschlichen Gegenstücken zu interagieren. Diese Dienste können in Zukunft so gestaltet werden, dass sie behinderten Menschen helfen, ihre Termine einfacher zu erreichen. Dieser Ansatz könnte dazu beitragen, die Isolation zu reduzieren und eine produktivere Gesellschaft zu schaffen.

Gesellschaft

Psychische Behinderungen und andere Störungen können sich verschlimmern, wenn eine Person sich einsam fühlt. KI-Systeme können behinderten Menschen Gesellschaft leisten, wenn sie am meisten benötigt wird. Zum Beispiel können Sie Alexa oder Siri bitten, Ihnen einen Witz, eine Tatsache, Nachrichten oder sogar ein Buch vorzulesen.

Diese Interaktionen haben sich dank der Fortschritte in Large Language Model (LLM) KI-Systemen wie ChatGPT verbessert. Heute sprechen diese Algorithmen fließend und können Gespräche führen, die fast nicht von Menschen zu unterscheiden sind.

Marktakteure, die Sie kennen sollten

Es ist wichtig zu verstehen, dass nicht nur große Tech-Unternehmen diese Innovation vorantreiben. Es gibt eine wachsende Anzahl von Start-ups, die KI auf einzigartige Weise integrieren, um einige der ältesten Probleme der behinderten Gemeinschaft zu lösen. Ihre Bemühungen continue, den Markt umzugestalten und Chancen zu eröffnen.

1. HOOBOX Robotics

HOOBOX möchte Millionen von gelähmten und behinderten Menschen auf der ganzen Welt mit ihrer neuesten Erfindung, dem Wheelie 7, helfen. Dieses KI-gesteuerte Gesichtserkennungssystem wurde entwickelt, um in bestehende Rollstühle in weniger als 7 Minuten integriert zu werden, daher sein Name. Das Gerät ermöglicht es Benutzern, Steuerungssignale an ihren Rollstuhl zu senden, indem sie nur ihre Gesichtsausdrücke verwenden.

2. Voiceitt

Voiceitt verwendet KI-Machine-Learning, um Menschen mit Stotterproblemen zu helfen, ihre Sprache zu glätten. Das System integriert fortschrittliches Machine-Learning, um die Sprechmuster, Stimme und Intonationen des Trägers zu verstehen. Diese Datenpunkte werden verwendet, um eine KI-Bibliothek zu erstellen, um sie mit ihrer Sprache zu vergleichen.

Das Gerät kann Fehler und Missverständnisse in Echtzeit erkennen und korrigieren. Für Menschen mit Sprachbehinderungen, die häufig nach Schlaganfällen und anderen medizinischen Zuständen auftreten, macht dieses Gerät das Leben um ein Vielfaches einfacher.

Wichtigkeit von Behindertendaten für KI

Einer der häufigsten übersehenen Vorteile der KI-Integration in die Behindertensektor ist der Zugang zu wertvollen Datenpunkten. KI erfordert ständig Daten, um zuverlässige und genaue Ergebnisse zu liefern. Leider gab es viele Gruppen, die bis vor kurzem keine Eingabe in KI-Algorithmen hatten. Diese Situation führte zu voreingenommener KI und anderen Problemen.

Die Integration von KI in den Behindertensektor bringt den Zugang zu einem Schatz an Daten mit sich. Diese medizinischen Daten werden dazu beitragen, zukünftige KI-Modelle zu verbessern und noch nützlichere Geräte und Anwendungen zu erstellen. Darüber hinaus könnten diese Bibliotheken tokenisiert und an andere Unternehmen verkauft werden, die Zugang zu diesen Informationen suchen, was weitere Einnahmequellen eröffnen könnte.

KI-Gesundheitsmarkt ist ein zu beobachtender Markt

Der KI-Gesundheitsmarkt ist seit 2021 im Aufschwung. Statista-Forscher prognostizieren, dass der Markt bis 2030 ein jährliches Wachstum von 37% verzeichnen wird. Dieses Wachstum würde den Sektor von 11 Milliarden Dollar im Jahr 2021 auf 188 Milliarden Dollar anwachsen lassen.

Die gleichen Daten zeigten, wie KI dabei hilft, Ärzten Zeit zu sparen und Fehler zu reduzieren. Ärzte, die KI-Systeme verwendeten, konnten mehr Zeit für jeden Patienten aufwenden und bessere Pflege ohne Erhöhung der Kosten bieten. All diese Faktoren haben die Adoption von KI zu einem wachsenden Interesse für medizinische Dienstleister gemacht.

KI spricht für die, die nicht können

Es ist beeindruckend zu sehen, wie KI die Art und Weise, wie die Welt interagiert, umgestaltet. Die Integration von KI in behindertengerechte Produkte ist ein Schritt, der auf allen Ebenen Sinn ergibt und allen Beteiligten nützt. Daher kann man in Zukunft noch mehr nützliche Kreationen erwarten, die von KI-Neural-Netzwerken angetrieben werden.

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