L’intelligence artificielle peut-elle donner une voix à ceux qui n’en ont pas

Les progrès récents dans les capacités de l’intelligence artificielle (IA) ont conduit à des percées passionnantes dans les secteurs de la récupération et du handicap. La technologie joue depuis longtemps un rôle essentiel en aidant les personnes handicapées à interagir et à naviguer dans le monde. Des appareils auditifs aux sous-titres pour les sourds en passant par les livres audio pour les aveugles, la technologie reste un excellent moyen de fournir des services à ceux qui en ont besoin.

Les systèmes d’IA peuvent potentiellement faire passer bon nombre de ces concepts au niveau supérieur. Déjà, les systèmes d’IA permettent aux patients de surveiller facilement leur état de santé, de protéger leurs dossiers et de planifier des rendez-vous en cas de besoin. Outre ces tâches, l’IA continue d’améliorer les capacités du matériel médical.

Percée majeure

Cette semaine marque une étape majeure pour la communauté de l’IA. Une équipe de chercheurs de l'UCLA, dirigée par Jun Chen,  publié un document dans la revue Nature Communications décrivant un appareil conçu pour aider les personnes dont les cordes vocales sont endommagées à parler à nouveau.

Le nouveau système fonctionne en convertissant les mouvements musculaires électromagnétiques en texte en temps réel. Le portable AI avancé est un patch cervical non invasif qui est appliqué via du ruban médical double face. L'unité ne mesure que 1.2 pouces x 1.2 pouces et pèse environ 7 grammes, selon le rapport. Cet appareil présente une conception fine et flexible conçue pour rester confortable même lorsqu'il est porté pendant de longues périodes.

Major Upgrade

Ce dernier développement constitue une énorme nouvelle pour le marché pour de nombreuses raisons. D’une part, les méthodes électro-larynx et trachéo-œsophagiennes portatives actuelles sont invasives et peuvent provoquer une gêne. Ces appareils sont encombrants et produisent des tonalités irréalistes qui semblent parfois robotiques.

De plus, ces procédures sont coûteuses à réaliser et nécessitent un changement constant des piles et d’autres éléments pour rester viables. Ce sont également des appareils encombrants qui attirent une attention indésirable sur les personnes lorsqu’ils sont utilisés.

Chen et son équipe souhaitent supprimer ces appareils encombrants et introduire un correctif basé sur l'IA capable de gérer les mêmes tâches. Leur création est l’assistant vocal intégré à l’IA le plus petit et le plus performant jamais testé.

Fonctionnement

La science derrière le fonctionnement de cet appareil est vraiment impressionnante. D'un point de vue mécanique, le dispositif peut être divisé en deux couches. La première couche est constituée du composé silicone biocompatible polydiméthylsiloxane (PDMS). Cette couche extensible est conçue pour être durable mais flexible.

La deuxième couche intègre des bobines d'induction en cuivre pour créer un champ magnétique. Ces matériaux forment un mécanisme de détection magnétoélastique capable de détecter les plus petits changements magnétiques à proximité. Ce sont les mêmes signaux que votre cerveau envoie à vos muscles pour les activer en cas de besoin. En tant que telle, cette technologie pourrait trouver sa place dans diverses applications supplémentaires nécessitant une surveillance musculaire.

Il est intéressant de noter que ce processus d’utilisation de champs magnétiques pour suivre les mouvements musculaires a été spécifiquement développé par Chen et son équipe d’ingénieurs en 2021. Dans sa dernière application, les bobines d’induction magnétique intégrées créent des signaux électriques haute fidélité qui sont captés et convertis en son.

L’IA rend cela possible

Le capteur magnétoélastique collecte ces données de champ magnétique et les fournit à l’algorithme avancé d’apprentissage automatique de l’IA qui les convertit en parole. Le processus peut reconnaître les minuscules impulsions électroniques qui activent vos mouvements musculaires. Chaque mouvement est associé à certains mots qui se combinent pour créer un discours lisible.

Comment l'IA a été programmée

Pour créer ce portable IA hautement sensible, l’équipe a commencé à tester sur un groupe contrôlé de huit sujets sains. Chaque sujet a placé le portable sur son cou et a été invité à prononcer une combinaison de phrases. Ces phrases comprenaient des introductions et des choses comme « Je t'aime ».

Chaque phrase a été choisie en raison de ses mouvements musculaires, de ses caractéristiques uniques et de ses sons. Ces données ont été fournies à l'algorithme d'apprentissage automatique aux côtés de ses bibliothèques existantes. Ensemble, les données ont créé une gamme complète de mouvements musculaires via une cartographie magnétique, chaque mouvement correspondant à un mot.

Il a notamment été demandé aux participants de prononcer ces phrases à voix haute, puis silencieusement. Cette stratégie a aidé les chercheurs à s’assurer que l’appareil fonctionnait correctement. De manière impressionnante, le système d’IA a pu fournir une précision de 94.68 % lors des essais. Si ce taux de réussite peut être appliqué à une application commerciale, des millions de personnes en bénéficieront.

Recherche financée par

Ce projet bénéficie de nombreux soutiens qui soutiennent leurs efforts. Plus précisément, les équipes ont obtenu un financement de l'American Heart Association, de la Brain & Behaviour Research Foundation, de l'UCLA Clinical and Translational Science Institute, des National Institutes of Health, de l'Office of Naval Research des États-Unis et de l'UCLA Samueli School of Engineering. Toutes ces organisations reconnaissent le potentiel révolutionnaire que représente la technologie.

Source – UCLA

Projets passés créés par Chen

L'équipe de Chen a créé divers produits destinés aux personnes handicapées. Chen a notamment lancé un gant capable de traduire la langue des signes en parole. Ce projet a rencontré un franc succès et a déjà facilité la vie des personnes souffrant de troubles de la parole.

Les troubles de la voix en hausse

Cette équipe de chercheurs n'est pas seule dans sa quête pour aider les personnes malentendantes. Les troubles auditifs sont en augmentation, et environ 30 % des personnes seront confrontées à ce problème à un moment ou à un autre de leur vie. Cette dernière invention pourrait contribuer à accélérer la guérison et donner la parole à ceux qui en ont le plus besoin.

Notamment, les troubles de la voix, comme de nombreuses affections, affectent de manière disproportionnée les communautés à faible revenu et minoritaires. Un rapport par l'Institut national sur la surdité et autres troubles de la communication (NIDCD) a révélé qu'un enfant noir sur 10 âgé de 3 à 17 ans souffre d'un trouble de la voix, du langage ou de la parole. L’accès à des systèmes d’IA à faible coût pourrait bientôt faire la lumière et contribuer à atténuer ce scénario.

L'IA aide les personnes handicapées à vivre une vie plus épanouissante

L'introduction d'outils d'IA accessibles a déjà aidé de nombreuses personnes handicapées à trouver des solutions à leurs problèmes. Ces solutions ne sont pas passées inaperçues et certaines des plus grandes entreprises mondiales se sont engagées à apporter leur contribution.

Microsoft

a promis 25 millions de dollars pour favoriser l’intégration de l’IA dans les secteurs de l’accessibilité. Le financement sera destiné à une myriade de projets internes et sous forme de subventions pour des technologies potentiellement révolutionnaires. Amazon est une autre entreprise majeure qui a une emprise sur le marché.

avec son Echo Show. Cet appareil permet aux personnes handicapées d'utiliser des commandes vocales pour interagir avec les appareils du quotidien.

Intégrations d'IA les plus courantes

En examinant le marché, vous pouvez constater les nombreuses façons dont les solutions basées sur l’IA ont le potentiel de faire une réelle différence pour des millions de personnes. Les technologies à assistance vocale, comme Alexa, offrent un accès à faible coût à l’IA domestique. Voici quelques-uns des autres domaines qui ont connu des développements positifs grâce à l’intégration de l’IA :

Communication

Vous avez déjà appris comment l'IA peut aider les personnes souffrant de troubles de la parole et d'autres troubles des cordes vocales. Des technologies similaires aident notamment déjà les gens à communiquer avec leur famille et leurs amis. Par exemple, Deepmind, le système d'IA de Google, peut lire sur les lèvres.

De manière impressionnante, l'introduction de protocoles de reconnaissance d'images comme Seeing AI de Microsoft a permis d'aider les personnes malvoyantes à recouvrer la vue. Ces protocoles d'IA peuvent être entraînés à reconnaître et décrire des objets et des scénarios en temps réel. Récemment, les systèmes d'IA ont évolué au point de pouvoir traduire le contexte des images, ce qui pourrait aider les personnes aveugles à s'orienter dans leur communauté dans un avenir proche.

Une vie confortable

Il est facile de considérer comme acquis la capacité d'effectuer des tâches quotidiennes comme allumer la lumière ou sortir les poubelles. Pour de nombreuses personnes handicapées, ces tâches représentent beaucoup de stress et d'efforts. Des systèmes d'IA comme Alexis, notamment, peuvent contribuer à résoudre ces problèmes lorsqu'ils sont associés à des appareils électroménagers intelligents.

Les systèmes d'IA facilitent l'accomplissement de tâches à partir d'un smartphone. N’importe qui peut allumer les lumières et les appareils électroménagers, surveiller sa propriété, changer le thermostat et bien plus encore. Lorsqu’elles sont associées à un portable IA, ces tâches pourraient être aussi simples qu’un murmure.

Accessibilité

L’accessibilité des personnes handicapées peut être améliorée grâce aux systèmes d’IA. Pour les personnes handicapées, accomplir des tâches critiques telles que faire l’épicerie, des médicaments ou se rendre au travail peut être un défi. Les véhicules autonomes apportent de multiples solutions à ces problèmes.

Les voitures autonomes utilisent de grands modèles d’IA pour naviguer dans des environnements complexes et interagir avec leurs homologues humains. Ces services pourront être adaptés à l’avenir pour aider les personnes handicapées à se rendre plus facilement à leurs rendez-vous. Cette approche pourrait contribuer à réduire l’isolement et ouvrir la porte à une société plus productive.

Compagnie

Les handicaps mentaux et autres troubles peuvent s’aggraver lorsqu’une personne se sent seule. Les systèmes d’IA peuvent aider à fournir une compagnie à ces personnes lorsqu’elles en ont le plus besoin. Par exemple, vous pouvez demander à Alexa ou à Siri de vous raconter une blague, un fait, une actualité ou même de lire un livre.

Ces interactions se sont améliorées grâce aux progrès des systèmes d’IA Large Language Model (LLM) comme ChatGPT. Aujourd’hui, ces algorithmes parlent couramment et peuvent tenir des conversations presque impossibles à distinguer des humains.

Les acteurs du marché que vous devez connaître

Il est essentiel de comprendre que les grandes entreprises technologiques ne sont pas les seules à être à l'origine de cette innovation. Un nombre croissant de startups intègrent l'IA de manière originale pour contribuer à résoudre certains des problèmes les plus anciens rencontrés par les personnes handicapées. Leurs efforts continuent de remodeler le marché et d'ouvrir de nouvelles perspectives.

1. Robotique HOOBOX

HOLBOX veut aider des millions de personnes paralysées et handicapées dans le monde avec sa dernière invention, le Wheelie 7. Ce système de reconnaissance faciale alimenté par l'IA a été conçu pour s'intégrer aux fauteuils roulants existants en moins de 7 minutes, d'où son nom. L'appareil permet aux utilisateurs d'envoyer des invites de contrôle à leur fauteuil roulant en utilisant uniquement des expressions faciales.

2. Voix

Voiceitt utilise l'apprentissage automatique par l'IA pour aider les personnes souffrant de bégaiement à fluidifier leur élocution. Le système intègre un apprentissage automatique avancé pour comprendre les schémas vocaux, la voix et les inflexions de l'utilisateur. Ces données sont utilisées pour créer une bibliothèque d'IA permettant de les comparer à leur discours.

L'appareil peut reconnaître les erreurs et les problèmes de communication en temps réel et les corriger. Pour les personnes souffrant de troubles de la parole, fréquents à la suite d'un accident vasculaire cérébral ou d'autres problèmes médicaux, cet appareil rend la vie un million de fois plus facile.

Importance des données sur le handicap pour l’IA

L’un des avantages les plus souvent négligés de l’intégration du handicap par l’IA est l’accès à des points de données précieux. L’IA nécessite des données constantes pour fournir des résultats fiables et précis. Malheureusement, de nombreux groupes n’avaient jusqu’à récemment aucune contribution aux algorithmes d’IA. Cette situation a conduit à une IA biaisée et à d’autres problèmes.

L’intégration de l’IA dans le secteur des personnes handicapées donne accès à un trésor de données. Ces données médicales contribueront à améliorer les futurs modèles d’IA et à créer des appareils et des applications encore plus utiles à l’avenir. De plus, ces bibliothèques pourraient être tokenisées et commercialisées auprès d'autres entreprises cherchant à accéder à ces informations, ce qui pourrait créer davantage de sources de revenus.

Le marché de la santé par l’IA est à surveiller

Le marché de l'IA dans le domaine de la santé est en hausse depuis 2021. Les chercheurs de Statista prévoient que le marché connaîtra un taux de croissance annuel composé de 37 % jusqu'en 2030. Cette croissance porterait le secteur de 11 milliards de dollars en 2021 à 188 milliards de dollars.

Les mêmes données ont révélé comment l’IA aide les médecins à gagner du temps et à réduire les erreurs. Les médecins qui ont utilisé les systèmes d’IA ont pu consacrer plus de temps à chaque patient et prodiguer de meilleurs soins sans augmenter les coûts. Tous ces facteurs ont fait de l’adoption de l’IA un intérêt croissant pour les prestataires de services médicaux.

L'IA parle au nom de ceux qui ne le peuvent pas

Il est impressionnant de constater à quel point l'IA continue de transformer les interactions avec le monde. L'intégration de l'IA dans les produits pour personnes handicapées est une démarche logique et bénéfique pour tous. On peut donc s'attendre à voir davantage de créations utiles alimentées par des réseaux neuronaux IA à l'avenir. Pour l'instant, l'IA a le potentiel d'apporter une lueur d'espoir à des millions de personnes en quête de soulagement.

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