Kan kunstig intelligens gi en stemme til de som ikke har en

Nylige fremskritt innen kunstig intelligens (AI)-kapasiteter har ført til spennende gjennombrudd innen rehabiliterings- og handicap-sektorene. Teknologi har lenge spilt en viktig rolle i å hjelpe personer med funksjonsnedsettelser med å samhandle og navigere i verden. Fra høreapparater og undertekster for døve til lydbøker for blinde, er teknologi fortsatt en utmerket måte å tilby tjenester til de som trenger det.

AI-systemer kan potensielt ta mange av disse konseptene til neste nivå. Allerede gjør AI-systemer det enkelt for pasienter å overvåke helse, beskytte journaler og planlegge avtaler når det trengs. Bortsett fra disse oppgavene, fortsetter AI å forbedre medisinsk maskinvare.

Stort gjennombrudd

Denne uken markerer en viktig milepæl for AI-fellesskapet. Et forskerteam fra UCLA, ledet av Jun Chen, publiserte en artikkel i tidsskriftet Nature Communications som beskriver en enhet som er designet for å hjelpe personer med skadede stemmebånd til å snakke igjen.

Kilde: Konvertering av laryngeal muskelbevegelse til analyserbare elektriske signaler

Det nye systemet fungerer ved å konvertere elektromagnetiske muskelbevegelser til tekst i sanntid. Den avanserte AI-bærbare enheten er en ikke-invasiv nakkepatch som påføres med dobbeltsidig medisinsk tape. Enheten er kun 1,2 tommer x 1,2 tommer og veier rundt 7 gram, ifølge rapporten. Denne enheten har et tynt, fleksibelt design som er ment å forbli komfortabel selv når den brukes over lengre perioder.

Viktig oppgradering

Denne siste utviklingen er store nyheter for markedet av mange grunner. For det første er de nåværende håndholdte elektro-larynx- og trakeoesofageale metodene invasive og kan forårsake ubehag. Disse enhetene er klønete og gir urealistiske toner som noen ganger høres robotiske ut.

I tillegg er disse prosedyrene dyre å gjennomføre og krever konstant bytte av batterier og andre komponenter for å forbli funksjonelle. De er også klønete enheter som tiltrekker uønsket oppmerksomhet når de brukes.

Chen og hans team ønsker å kvitte seg med disse store enhetene og introdusere en AI-drevet patch som kan håndtere de samme oppgavene. Deres skapelse er den minste og mest kapable AI-integrerte stemmeassistenten som er testet så langt.

Hvordan det fungerer

Vitenskapen bak hvordan denne enheten fungerer er virkelig imponerende. Fra et mekanisk perspektiv kan enheten deles inn i to lag. Det første laget består av den biokompatible silikonkoblingen polydimetylsiloksan (PDMS). Dette strekkbare laget er designet for å være holdbart, men likevel fleksibelt.

Det andre laget integrerer kobberinduksjonsspoler for å skape et magnetisk felt. Disse materialene danner en magnetoelastisk sensormekanisme som kan oppdage de minste magnetiske endringene i nærheten. Dette er de samme signalene som hjernen din sender til musklene for å aktivere dem når det trengs. Som sådan kan denne teknologien finne vei inn i ulike ekstra applikasjoner som krever muskelovervåkning.

Interessant nok ble denne prosessen med å bruke magnetfelt for å spore muskelbevegelser spesifikt utviklet av Chen og hans ingeniørteam i 2021. I hans siste anvendelse skaper de innebygde magnetiske induksjonsspoler hi-fi elektriske signaler som blir plukket opp og konvertert til lyd.

AI gjør det mulig

Den magnetoelastiske sensoren samler inn dette magnetfeltdataet og leverer det til den avanserte maskinlærings‑AI‑algoritmen som konverterer det til tale. Prosessen kan gjenkjenne de små elektroniske pulser som aktiverer muskelbevegelsene dine. Hver bevegelse er knyttet til bestemte ord som kombineres for å skape lesbar tale.

Hvordan AI-en ble programmert

For å lage denne svært følsomme AI‑bærbare enheten, begynte teamet med testing på en kontrollert gruppe på åtte friske deltakere. Hver deltaker plasserte den bærbare enheten på nakken og ble bedt om å si en kombinasjon av setninger. Disse setningene inkluderte introduksjoner og ting som «Jeg elsker deg».

Hver setning ble valgt på grunn av sin muskelbevegelse, unike egenskaper og lyder. Disse dataene ble gitt til maskinlæringsalgoritmen sammen med dens eksisterende biblioteker. Sammen skapte dataene et fullt spekter av muskelbevegelser via magnetisk kartlegging, der hver bevegelse tilsvarer et ord.

Merkbart ble deltakerne bedt om å si disse frasene høyt, og deretter stille. Denne strategien hjalp forskerne med å sikre at enheten fungerte korrekt. Imponerende klarte AI‑systemet å oppnå 94,68 % nøyaktighet under testene. Hvis denne suksessraten kan anvendes i en kommersiell applikasjon, vil millioner av mennesker dra nytte av den.

Forskning finansiert av

Dette prosjektet har mange støttespillere som støtter deres innsats. Spesielt sikret teamene 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 organisasjonene anerkjenner den banebrytende potensialet teknologien representerer.

Kilde – UCLA

Tidligere prosjekter Chen har laget

Chens team har laget en rekke produkter designet for å hjelpe den funksjonshemmede befolkningen. I ett tilfelle introduserte Chen en hanske som kan oversette tegnspråk til tale. Prosjektet var en stor suksess og har allerede gjort livet lettere for de med talevansker.

Stemmetilstander på vei opp

Dette forskerteamet er ikke alene i sin søken etter å hjelpe de med hørselshemming. Hørselslidelser er på vei opp, og rundt 30 % av befolkningen vil måtte håndtere dette problemet på et tidspunkt i livet. Denne siste oppfinnelsen kan bidra til å fremskynde restitusjonstiden og gi en stemme til de som trenger det mest.

Merkbart påvirker stemmetilstander, som mange sykdommer, uforholdsmessig lavinntekts- og minoritetsmiljøer. En rapport fra National Institute on Deafness and Other Communication Disorders (NIDCD) fant at én av ti svarte barn i alderen 3–17 år har en stemme-, språk- eller talevanske. Tilgang til rimelige AI‑systemer kan kaste lys over og bidra til å lindre denne situasjonen snart.

AI hjelper funksjonshemmede personer til å leve mer meningsfulle liv

Introduksjonen av tilgjengelige AI‑verktøy har allerede hjulpet mange funksjonshemmede med å finne løsninger på sine problemer. Disse løsningene har ikke gått ubemerket hen, og i dag har noen av verdens største selskaper signert for å gjøre sin del.

Microsoft

har lovet 25 millioner dollar for å drive AI‑integrasjon i tilgjengelighetssektoren. Finansieringen vil gå til en rekke interne prosjekter og som tilskudd til potensielt banebrytende teknologier. Et annet stort firma som har en posisjon i markedet er Amazon

med sin Echo Show. Denne enheten gjør det mulig for funksjonshemmede å bruke stemmekontroller for å samhandle med daglige enheter.

Mest vanlige AI-integrasjoner

Ved å undersøke markedet kan du se de mange ulike måtene AI-drevne løsninger har potensial til å gjøre en reell forskjell for millioner. Stemmeassisterte teknologier, som Alexa, gir rimelig tilgang til AI i hjemmet. Her er noen av de andre områdene som har sett positive utviklinger på grunn av AI‑integrasjon:

Kommunikasjon

Du har allerede lært hvordan AI kan hjelpe de med talevansker og andre stemmebåndsforstyrrelser. Merkbart hjelper lignende teknologier allerede folk med å kommunisere med familie og venner. For eksempel kan Googles AI‑system, Deepmind, lese lepper.

Imponerende har introduksjonen av bilderegistreringsprotokoller som Microsofts Seeing AI gjort det mulig å hjelpe personer med synsnedsettelser til å se igjen. Disse AI‑protokollene kan trenes til å gjenkjenne og beskrive gjenstander og scenarier i sanntid. Nylig har AI‑systemer utviklet seg til punktet hvor de kan oversette innholdet i bilder, noe som kan hjelpe blinde med å navigere i sine lokalsamfunn i nær fremtid.

Komfortabelt liv

Det er lett å ta for gitt evnen til å utføre daglige oppgaver som å slå på lysene eller ta ut søpla. For mange i den funksjonshemmede fellesskapet krever disse oppgavene mye stress og innsats. Merkbart har AI‑systemer som Alexis potensial til å hjelpe med å lindre disse problemene når de kombineres med smarte hjemmeapparater.

AI‑systemer gjør det enklere å utføre oppgaver fra en smarttelefon. Alle kan slå på lys og apparater, overvåke eiendommen sin, endre termostaten og mer. Når de kombineres med en AI‑bærbar enhet, kan disse oppgavene være like enkle som en hvisking.

Tilgjengelighet

Tilgjengelighet for funksjonshemmede kan forbedres ved bruk av AI‑systemer. For personer med funksjonsnedsettelser kan det være utfordrende å utføre kritiske oppgaver som å hente dagligvarer, medisiner eller gå på jobb. Autonome kjøretøy gir flere løsninger på disse problemene.

Selvkjørende biler bruker store AI‑modeller for å navigere i komplekse miljøer og samhandle med sine menneskelige motparter. Disse tjenestene kan i fremtiden tilpasses for å hjelpe personer med funksjonsnedsettelser med å komme seg til avtaler lettere. Denne tilnærmingen kan bidra til å redusere isolasjon og åpne døren for et mer produktivt samfunn.

Selskap

Mentale funksjonsnedsettelser og andre lidelser kan forverres når en person føler seg ensom. AI‑systemer kan bidra med selskap for disse menneskene når de trenger det mest. For eksempel kan du be Alexa eller Siri om å fortelle en vits, fakta, nyheter eller til og med lese en bok.

Disse interaksjonene har blitt forbedret takket være fremskritt i store språkmodeller (LLM) som ChatGPT. I dag snakker disse algoritmene flytende og kan holde samtaler som er nesten uatskillelige fra mennesker.

Markedsaktører du bør kjenne til

Det er viktig å forstå at det ikke bare er store teknologiselskaper som driver denne innovasjonen. Det er et økende antall oppstartsbedrifter som integrerer AI på unike måter for å løse noen av de eldste problemene som den funksjonshemmede fellesskapet står overfor. Deres innsats fortsetter å forme markedet og åpne dører for muligheter.

1. HOOBOX Robotics

HOLBOX ønsker å hjelpe millioner av lammede og funksjonshemmede mennesker over hele verden med sin siste oppfinnelse, Wheelie 7. Dette AI‑drevne ansiktsgjenkjenningssystemet ble bygget for å integreres i eksisterende rullestoler på under 7 minutter, derav navnet. Enheten gjør det mulig for brukere å sende kontrollkommandoer til rullestolene sine kun ved hjelp av ansiktsuttrykk.

2. Voiceitt

Voiceitt bruker AI‑maskinlæring for å hjelpe personer med stammeproblemer å jevne ut talen sin. Systemet integrerer avansert maskinlæring for å forstå brukerens talemønstre, stemme og intonasjon. Disse datapunktene brukes til å lage et AI‑bibliotek som kan sammenlignes med deres tale.

Enheten kan gjenkjenne feil og misforståelser i sanntid og korrigere dem. For de med talevansker, som er vanlige etter slag og andre medisinske tilstander, gjør denne enheten livet en million ganger enklere.

Viktigheten av handicap‑data for AI

En av de mest oversette fordelene med AI‑handicapintegrasjon er tilgangen til verdifulle datapunkter. AI krever konstant data for å levere pålitelige og nøyaktige resultater. Dessverre finnes det mange grupper som frem til nylig ikke hadde noen innspill i AI‑algoritmer. Denne situasjonen førte til skjev AI og andre problemer.

Integreringen av AI i handicap‑sektoren gir tilgang til en skattkiste av data. Disse medisinske dataene vil bidra til å forbedre fremtidige AI‑modeller og skape enda mer nyttige enheter og applikasjoner i fremtiden. I tillegg kan disse bibliotekene tokeniseres og markedsføres til andre firmaer som søker tilgang til denne informasjonen, noe som kan skape flere inntektsmuligheter.

AI‑helsemarkedet er verdt å følge

AI‑helsemarkedet har vokst siden 2021. Statista‑forskere projiserer at markedet vil ha en sammensatt årlig vekstrate på 37 % frem til 2030. Denne veksten vil ta sektoren fra 11 milliarder dollar i 2021 til 188 milliarder dollar.

De samme dataene viste hvordan AI hjelper leger med å spare tid og redusere feil. Leger som brukte AI‑systemer kunne vie mer tid til hver pasient og gi bedre omsorg uten å øke kostnadene. Alle disse faktorene har gjort AI‑adopsjon til en økende interesse for leverandører av medisinske tjenester.

AI taler for de som ikke kan

Det er imponerende å se hvordan AI fortsetter å forme måten verden interagerer på. Integreringen av AI i handicap‑produkter er et trekk som gir mening på tvers av brettet og gir verdi til alle parter. Derfor kan du forvente å se flere nyttige skapelser drevet av AI‑nevronnettverk i fremtiden. For nå har AI potensialet til å tenne en håpets fakkel for millioner av mennesker som søker lindring fra sine begrensninger.

Du kan lære mer om spennende blokkjedprosjekter her.