Künstliche Intelligenz
Kann Künstliche Intelligenz denen, die keine Stimme haben, eine Stimme geben
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Neueste Fortschritte in den Fähigkeiten der Künstlichen Intelligenz (KI) haben zu spannenden Durchbrüchen im Bereich der Rehabilitation und Behinderung geführt. Technologie spielt schon lange eine entscheidende Rolle dabei, Menschen mit Behinderungen zu helfen, mit der Welt zu interagieren und sich zurechtzufinden. Von Hörgeräten und Untertiteln für Gehörlose bis hin zu Hörbüchern für Blinde bleibt Technologie ein hervorragendes Mittel, um Bedürftigen Dienstleistungen zu bieten.
KI‑Systeme können viele dieser Konzepte auf die nächste Stufe heben. Bereits jetzt ermöglichen KI‑Systeme Patienten, ihre Gesundheit zu überwachen, Aufzeichnungen zu schützen und bei Bedarf Termine zu vereinbaren. Neben diesen Aufgaben verbessert KI weiterhin die Leistungsfähigkeit medizinischer Hardware.
Wichtiger Durchbruch
Diese Woche markiert einen wichtigen Meilenstein für die KI‑Gemeinschaft. Ein Forscherteam der UCLA unter der Leitung von Jun Chen veröffentlichte ein Papier in der Zeitschrift Nature Communications, das ein Gerät beschreibt, das Menschen mit beschädigten Stimmbändern wieder zum Sprechen verhelfen soll.
Das neue System funktioniert, indem es elektromagnetische Muskelbewegungen in Echtzeit in Text umwandelt. Das fortschrittliche KI‑Tragbare ist ein nicht‑invasives Hals-Patch, das mit doppelseitigem medizinischem Klebeband angebracht wird. Das Gerät misst nur 1,2 in × 1,2 in und wiegt etwa 7 Gramm, so der Bericht. Es verfügt über ein dünnes, flexibles Design, das auch bei längerem Tragen komfortabel bleibt.
Wichtige Verbesserung
Diese neueste Entwicklung ist aus vielen Gründen eine große Nachricht für den Markt. Zum einen sind die derzeitigen handgehaltenen Elektro‑Larynx‑ und tracheoösophagealen Methoden invasiv und können Unbehagen verursachen. Diese Geräte sind umständlich und erzeugen unrealistische Töne, die manchmal robotisch klingen.
Zusätzlich sind diese Verfahren teuer in der Durchführung und erfordern ständigen Batteriewechsel sowie weitere Komponenten, um funktionsfähig zu bleiben. Sie sind zudem sperrige Geräte, die bei der Benutzung unerwünschte Aufmerksamkeit erregen.
Chen und sein Team wollen diese sperrigen Geräte ersetzen und ein KI‑gesteuertes Patch einführen, das dieselben Aufgaben übernehmen kann. Ihre Erfindung ist das kleinste und leistungsfähigste KI‑integrierte Sprachassistenzsystem, das bisher getestet wurde.
Wie es funktioniert
Die Wissenschaft hinter dem Betrieb dieses Geräts ist wirklich beeindruckend. Mechanisch lässt sich das Gerät in zwei Schichten unterteilen. Die erste Schicht besteht aus dem biokompatiblen Silikon‑Verbundpoly(dimethylsiloxan) (PDMS). Diese dehnbare Schicht ist so konzipiert, dass sie langlebig, aber flexibel ist.
Die zweite Schicht integriert Kupfer‑Induktionsspulen, um ein Magnetfeld zu erzeugen. Diese Materialien bilden einen magnetoelastischen Sensorsmechanismus, der die kleinsten magnetischen Veränderungen in der Nähe erkennen kann. Das sind dieselben Signale, die Ihr Gehirn an Ihre Muskeln sendet, um sie bei Bedarf zu aktivieren. Daher könnte diese Technologie in vielen weiteren Anwendungen, die Muskelüberwachung erfordern, eingesetzt werden.
Interessanterweise wurde dieser Prozess, magnetische Felder zur Verfolgung von Muskelbewegungen zu nutzen, speziell von Chen und seinem Ingenieurteam im Jahr 2021 entwickelt. In seiner neuesten Anwendung erzeugen die eingebetteten magnetischen Induktionsspulen hochauflösende elektrische Signale, die aufgefangen und in Klang umgewandelt werden.
KI macht es möglich
Der magnetoelastische Sensor sammelt diese Magnetfelddaten und gibt sie an den fortschrittlichen Machine‑Learning‑KI‑Algorithmus weiter, der sie in Sprache umwandelt. Der Prozess kann die winzigen elektrischen Impulse erkennen, die Ihre Muskelbewegungen aktivieren. Jede Bewegung ist mit bestimmten Wörtern verknüpft, die zusammen lesbare Sprache ergeben.
Wie die KI programmiert wurde
Um dieses hochsensible KI‑Tragbare zu erstellen, begann das Team mit Tests an einer kontrollierten Gruppe von acht gesunden Probanden. Jeder Proband setzte das Wearable am Hals an und wurde gebeten, eine Kombination von Sätzen zu sprechen. Diese Sätze beinhalteten Vorstellungen und Aussagen wie „I love you.“
Jeder Satz wurde wegen seiner Muskelbewegung, seiner einzigartigen Merkmale und Klänge ausgewählt. Diese Daten wurden dem Machine‑Learning‑Algorithmus zusammen mit seinen bestehenden Bibliotheken zugeführt. Gemeinsam erzeugten die Daten ein vollständiges Spektrum von Muskelbewegungen mittels magnetischer Abbildung, wobei jede Bewegung einem Wort entsprach.
Bemerkenswerterweise wurden die Teilnehmenden gebeten, diese Phrasen laut und anschließend leise zu sagen. Diese Strategie half den Forschern sicherzustellen, dass das Gerät korrekt funktionierte. Beeindruckend erreichte das KI‑System eine Genauigkeit von 94,68 % während der Versuche. Wenn diese Erfolgsrate auf eine kommerzielle Anwendung übertragen werden kann, werden Millionen von Menschen davon profitieren.
Forschung finanziert von
Dieses Projekt hat zahlreiche Unterstützer, die ihre Bemühungen fördern. Konkret erhielt das Team Fördermittel 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. All diese Organisationen erkennen das spielverändernde Potenzial der Technologie.
Frühere Projekte von Chen
Chens Team hat eine Vielzahl von Produkten entwickelt, die der behinderten Bevölkerung helfen sollen. In einem Fall stellte Chen einen Handschuh vor, der Gebärdensprache in Sprache übersetzen kann. Das Projekt war ein großer Erfolg und hat bereits das Leben von Menschen mit Sprachstörungen erleichtert.
Stimmstörungen auf dem Vormarsch
Dieses Forscherteam ist nicht allein in seinem Bestreben, Menschen mit Hörbehinderungen zu helfen. Hörstörungen nehmen zu, und etwa 30 % der Menschen werden irgendwann in ihrem Leben mit diesem Problem konfrontiert sein. Diese neueste Erfindung könnte die Erholungszeiten verkürzen und denen, die sie am meisten benötigen, eine Stimme geben.
Bemerkenswerterweise betreffen Stimmstörungen, wie viele Krankheiten, überproportional einkommensschwache und Minderheitengemeinschaften. Ein Bericht des National Institute on Deafness and Other Communication Disorders (NIDCD) ergab, dass eines von zehn schwarzen Kindern im Alter von 3–17 Jahren eine Stimm‑, Sprach‑ oder Sprachstörung hat. Der Zugang zu kostengünstigen KI‑Systemen könnte dieses Szenario bald beleuchten und lindern.
KI hilft behinderten Menschen, ein erfüllteres Leben zu führen
Die Einführung zugänglicher KI‑Werkzeuge 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 zugesagt, ihren Teil beizutragen.
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Häufigste KI‑Integrationen
Wenn man den Markt betrachtet, sieht man die vielen verschiedenen Wege, auf denen KI‑gesteuerte Lösungen das Potenzial haben, für Millionen einen echten Unterschied zu machen. Sprachassistenztechnologien wie Alexa bieten kostengünstigen Zugang zu KI im Haus. Hier sind einige weitere Bereiche, die dank KI‑Integration positive Entwicklungen verzeichnen konnten:
Kommunikation
Sie haben bereits erfahren, wie KI Menschen mit Sprachstörungen und anderen Stimmbandproblemen helfen kann. Ähnliche Technologien unterstützen bereits Menschen dabei, mit Familie und Freunden zu kommunizieren. Beispielsweise kann Googles KI‑System DeepMind Lippen lesen.
Beeindruckend ist, dass die Einführung von Bilderkennungsprotokollen wie Microsofts Seeing AI es ermöglicht hat, Menschen mit Sehbehinderungen wieder zu sehen. Diese KI‑Protokolle können in Echtzeit trainiert werden, um Gegenstände und Szenarien zu erkennen und zu beschreiben. Kürzlich haben KI‑Systeme ein Niveau erreicht, bei dem sie den Kontext von Bildern übersetzen können, was Blinden in naher Zukunft bei der Navigation in ihrer Umgebung helfen könnte.
Komfortables Wohnen
Es ist leicht, die Fähigkeit, tägliche Aufgaben wie das Einschalten des Lichts oder das Herausbringen des Mülls als selbstverständlich zu betrachten. Für viele in der Behindertengemeinschaft erfordern diese Aufgaben viel Stress und Aufwand. KI‑Systeme wie Alexis haben das Potenzial, diese Probleme zu lindern, wenn sie mit intelligenten Haushaltsgeräten kombiniert werden.
KI‑Systeme erleichtern die Erledigung von Aufgaben über ein Smartphone. Jeder kann Lichter und Geräte einschalten, sein Eigentum überwachen, die Heizung regulieren und mehr. In Kombination mit einem KI‑Tragbaren könnten diese Aufgaben so einfach sein wie ein Flüstern.
Barrierefreiheit
Die Barrierefreiheit für Menschen mit Behinderungen kann durch KI‑Systeme verbessert werden. Für behinderte Personen kann das Erledigen wichtiger Aufgaben wie das Besorgen von Lebensmitteln, Medikamenten oder das Zur‑Arbeits‑Gehen eine Herausforderung sein. Autonome Fahrzeuge bieten mehrere Lösungen für diese Probleme.
Selbstfahrende Autos nutzen große KI‑Modelle, um komplexe Umgebungen zu navigieren und mit ihren menschlichen Gegenstücken zu interagieren. Diese Dienste können zukünftig so angepasst werden, dass Menschen mit Behinderungen ihre Termine leichter erreichen. Dieser Ansatz könnte Isolation reduzieren und den Weg für eine produktivere Gesellschaft öffnen.
Begleitung
Mentale Behinderungen und andere Störungen können sich verschlimmern, wenn eine Person sich einsam fühlt. KI‑Systeme können in solchen Momenten Gesellschaft leisten. Zum Beispiel können Sie Alexa oder Siri bitten, Ihnen einen Witz, eine Tatsache, Nachrichten oder sogar ein Buch vorzulesen.
Diese Interaktionen haben dank der Fortschritte in Large‑Language‑Model‑KI‑Systemen wie ChatGPT an Qualität gewonnen. Heute sprechen diese Algorithmen flüssig und können Gespräche führen, die fast nicht mehr von menschlichen Gesprächen zu unterscheiden sind.
Marktakteure, die Sie kennen sollten
Es ist wichtig zu verstehen, dass nicht nur große Technologieunternehmen diese Innovation vorantreiben. Es gibt eine wachsende Zahl von Start‑ups, die KI auf einzigartige Weise integrieren, um einige der ältesten Probleme der Behindertengemeinschaft zu lösen. Ihr Einsatz gestaltet den Markt weiter um und eröffnet neue Chancen.
1. HOOBOX Robotics
HOLBOX will Millionen von gelähmten und behinderten Menschen weltweit mit ihrer neuesten Erfindung, dem Wheelie 7, helfen. Dieses KI‑gesteuerte Gesichtserkennungssystem wurde entwickelt, um in weniger als 7 Minuten in bestehende Rollstühle integriert zu werden, daher der Name. Das Gerät ermöglicht es Nutzern, Steuerbefehle an ihre Rollstühle ausschließlich über Gesichtsausdrücke zu senden.
2. Voiceitt
Voiceitt nutzt KI‑Maschinelles Lernen, um Menschen mit Stotterproblemen zu helfen, ihre Sprache zu glätten. Das System integriert fortschrittliches Maschinelles Lernen, um die Sprachmuster, Stimme und Intonation des Trägers zu verstehen. Diese Datenpunkte werden verwendet, um eine KI‑Bibliothek zu erstellen, die mit ihrer Sprache verglichen wird.
Das Gerät kann Fehler und Missverständnisse in Echtzeit erkennen und korrigieren. Für Menschen mit Sprachstörungen, die häufig nach Schlaganfällen und anderen medizinischen Bedingungen auftreten, macht dieses Gerät das Leben millionenfach einfacher.
Bedeutung von Behinderungsdaten für KI
Einer der am häufigsten übersehenen Vorteile der KI‑Integration für Behinderungen ist der Zugang zu wertvollen Datenpunkten. KI benötigt kontinuierlich Daten, um zuverlässige und genaue Ergebnisse zu liefern. Leider gibt es viele Gruppen, die bis vor kurzem keinerlei Input in KI‑Algorithmen hatten. Diese Situation führte zu voreingenommener KI und weiteren Problemen.
Die Integration von KI in den Behinderten‑Sektor eröffnet den Zugang zu einem wahren Schatz an Daten. Diese medizinischen Daten werden zukünftige KI‑Modelle verbessern und noch nützlichere Geräte und Anwendungen ermöglichen. Darüber hinaus könnten diese Bibliotheken tokenisiert und an andere Unternehmen vermarktet werden, die Zugriff auf diese Informationen suchen, was weitere Einnahmequellen schaffen könnte.
KI‑Gesundheitsmarkt ist ein Beobachtungswert
Der KI‑Gesundheitsmarkt wächst seit 2021 stetig. Statista‑Forscher prognostizieren ein durchschnittliches jährliches Wachstum von 37 % bis 2030. Dieses Wachstum würde den Sektor von 11 Mrd. $ im Jahr 2021 auf 188 Mrd. $ im Jahr 2030 bringen.
Die gleichen Daten zeigen, wie KI Ärzten hilft, Zeit zu sparen und Fehler zu reduzieren. Ärzte, die KI‑Systeme nutzten, konnten mehr Zeit pro Patient aufwenden und bessere Versorgung bieten, ohne die Kosten zu erhöhen. All diese Faktoren haben das Interesse an KI‑Adoption bei medizinischen Dienstleistern stark gesteigert.
KI spricht für die, die nicht können
Es ist beeindruckend zu sehen, wie KI weiterhin die Art und Weise, wie die Welt interagiert, neu gestaltet. Die Integration von KI in Behinderten‑Produkte ist ein Schritt, der überall Sinn macht und allen Beteiligten Mehrwert bietet. Daher können Sie in Zukunft weitere nützliche Kreationen erwarten, die von KI‑Neuronennetzwerken angetrieben werden. Für den Moment hat KI das Potenzial, für Millionen von Menschen, die nach Erleichterung ihrer Einschränkungen suchen, ein Licht der Hoffnung zu entzünden.
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