当前位置:198彩带玩团队 > 新闻资讯 >

198彩带玩团队,大脑控制的助听器可以穿透人群的噪音

发布时间: 2020-07-10        来源:未知    浏览次数:

198彩网址

在拥挤的聚会或嘈杂的餐厅,我们大多数人都会做一些不同寻常的事。在我们周围的所有声音中,我们的大脑会挑出我们想听到的,并专注于那个人说的话。听力丧失的人就没那么幸运了。嘈杂的环境对他们来说尤其困难,而助听器和人工耳蜗也没有多大帮助。这种技术通常要么放大所有的声音,要么把它们混合在一起,这样它们就无法区分。
 
大脑在噪音中如何控制听觉的问题被称为“鸡尾酒会问题”。这是一个困扰听觉科学家几十年的难题,也限制了他们提供的解决方案。但是研究人员在帮助人们在噪音中获得听力方面迈出了一大步。哥伦比亚大学祖克曼研究所的工程师们在5月15日发表在《科学进展》杂志上的一篇论文中透露了一项可能研制出大脑控制助听器的实验技术。他们的概念验证设备使用人工智能分离声音,并将其与听众的脑电波进行比较,以识别并放大听众最关注的说话者。
 
这篇论文的第一作者、哥伦比亚大学扎克曼研究所的尼玛·梅斯加拉尼(Nima Mesgarani)从2012年开始就一直在研究这个问题的各个方面。2012年,他第一次发现可以通过监控脑电波来判断听者在听什么声音。
 
2017年,他开发了一种技术,可以从多个声音中提取一个声音,但前提是该系统经过训练,能够识别特定的说话者——这在现实世界的交流中是一个严重的限制。现在,Mesgarani和他的同事们已经取得了重大进展,他们利用脑电波来解码你在听谁,然后在不需要训练的情况下分离对话者的声音。“消除这个障碍,198彩票平台开了几年,198彩带玩团队如何登陆,”他说,“是一个相当大的突破。”
 
卡耐基-梅隆大学(Carnegie-Mellon University)神经科学研究所(Neuroscience Institute)主任、听觉神经科学家芭芭拉·辛-坎宁安(Barbara Shinn-Cunningham)没有参与这项研究,她说:“这是一项美妙的研究。”明尼苏达大学(University of Minnesota)的听觉神经学家安德鲁·奥克森纳姆(Andrew Oxenham)研究鸡尾酒会问题已有多年,198才手机APP198彩票平台开户开发人员近期宣布,新版手机版将在下月全新上线并免费提供下载网址,欢迎各位198彩票注册网民来试验。,他说:“这让整个领域更接近实际应用,但还没有实现。”
 
Mesgarani和他的同事们所创造的是一种算法,198彩票平台注册送的钱怎198带玩团队是1号团队吗么提款,他们只在接受脑部手术的癫痫患者身上进行了测试。这样的病人为科学家提供了一个难得的机会,可以将电极直接植入人脑。Mesgarani和他的同事们从参与者面前的扩音器中同时播放了两种声音(一男一女)。他们指示参与者先关注其中一个,然后再关注另一个。哥伦比亚大学的工程师们将声音和来自患者大脑的电信号输入到他们的算法中,该算法对声音进行分类,放大聆听的声音,弱化其他声音。Mesgarani说:“这两个输入进入这个盒子,然后输出的是经过修改的音频,目标扬声器的声音变大了。”
虽然利用脑电波跟踪听觉注意力是一项令人印象深刻的成就,但真正的进步与算法有关。它使用一种被称为深度吸引子网络的复杂人工智能形式,自动实时地分离未知的扬声器。这种神经网络模型是在过去四年中开发出来的,它在日益复杂的计算层中寻找统计规律,以确定声音混合物的哪些部分属于一起。Mesgarani说:“深度学习是使这一切成为可能的秘方。”
 
神经科学家还没有完全弄清楚大脑是如何在噪音中听到声音的,这也没有关系。“我们并不是在试图模拟大脑,”Mesgarani说。“我们只是想解决鸡尾酒会的问题。他们用人类语言的例子来训练算法,这些例子比任何人一辈子都能听到的要多。然后,他们给它一项任务,分析由多个说话者的声音组成的声谱图(声学特征)中详细的、通常是重叠的信息,并将其分成不同的声流。用图形表示,这篇论文用红蓝点组成的薄雾显示了两个合并的声音。一旦分开,一个声音是一簇红点,另一个是蓝点。这个算法究竟是如何做到这一点的,仍然是一个谜。“我们的猜测是,它使用了光谱和时间信息,共同的上置和偏移[语音特征],和谐波结构,”Mesgarani说。“我们告诉它,红色和蓝色的云应该是可分离的。它神奇地发现了这个变化,然后突然你就有了两层云。”
 
在这项技术应用于实际的助听器之前,还有相当大的挑战。梅斯加拉尼估计,至少还需要5年时间。当然,市场上的设备需要一种非侵入性的技术来产生脑电波的脑电图记录。包括梅斯加拉尼在内的几位科学家已经证明,带电极的耳内或耳周助听器可以工作,尽管它们产生的信号远没有那么精确。虽然这个算法很强大,但它并不是100%成功的。
 
第一批使用这种技术的设备很可能会帮助那些有轻微到中度听力损失的人。“你可能需要一些残余的听力,”Mesgarani说。“只要你能追踪一个声音的起伏,这就是这项技术要寻找的那种特征
 
纽约大学朗格尼医学中心的电子工程师马里奥·斯维尔斯基(Mario Svirsky)说,单是通话者分离算法就可能在完全不监测脑电波的情况下发挥作用。他说:“我设想有一款智能手机应用可以和你的助听器对话。”该应用程序会显示不同说话者的图标。如果你点击一个图标,那么这个说话者优先被放大,而其他的则被减弱。”
 
至于一种真正的脑控助听器,斯维尔斯基担心成本可能会超过收益,他对这种助听器能否得到实施表示怀疑。但他仍然对Mesgarani的工作充满热情。“拥有读心助听器的整个想法是迷人的,”Svirsky说。“这不仅仅是科幻小说。这项研究表明,这至少是有可能的。”