Công nghệ biến chữ viết tay thành văn bản trên màn hình hỗ trợ người bị liệt

Một mạng thần kinh nhân tạo có thể giải thích các tín hiệu từ não của một người đang tưởng tượng rằng họ đang viết bằng bút và chuyển chúng thành văn bản chính xác với tốc độ 90 ký tự/phút.

Khi một người tưởng tượng viết các chữ cái và từ trên một tờ giấy, các tín hiệu được đưa đến một mạng thần kinh nhân tạo. Sau đó, hệ thống sẽ hiển thị văn bản trên màn hình trong thời gian thực.

Một nhóm nghiên cứu gồm các nhà khoa học Mỹ đã cấy ghép hai mảng cảm biến nhỏ ngay dưới bề mặt não của một người đàn ông 65 tuổi bị chấn thương tủy sống khiến ông bị liệt bên dưới cổ từ năm 2007. Mỗi mảng cảm biến này có thể phát hiện tín hiệu từ khoảng 100 tế bào thần kinh.

Theo Krishna Shenoy, thành viên của nhóm nghiên cứu tại Đại học Stanford, các cảm biến không nhắm mục tiêu vào các tế bào thần kinh chính xác vì nhiều nghìn hoặc thậm chí hàng triệu tế bào có thể cùng tham gia vào chuyển động của bàn tay, nhưng với hai mảng cảm biến giám sát khoảng 200 tế bào thần kinh, hệ thống có đủ manh mối dữ liệu để mạng thần kinh nhân tạo xây dựng một trình thông dịch tín hiệu não đáng tin cậy.

Thường thì một mạng lưới thần kinh được đào tạo với vài nghìn mẩu dữ liệu mẫu và trong trường hợp này sẽ là một bản ghi lại tín hiệu não trong khi viết một chữ cái nhất định. Tuy nhiên, nó sẽ hoạt động tốt khi các tập dữ liệu lớn đã tồn tại hoặc được cung cấp bởi các hệ thống tự động, nhưng với trường hợp này, việc tạo một kho lưu trữ lớn là không thực tế vì người đàn ông sẽ phải suy nghĩ về việc viết hàng nghìn ký tự mẫu.

Thay vào đó, nhóm nghiên cứu đã lấy mẫu từ các tín hiệu não của người đàn ông trong khi viết một số chữ cái nhất định và tạo ra các bản sao bổ sung ngẫu nhiên để xây dựng tập dữ liệu tổng hợp.

Sử dụng hệ thống này, người đàn ông có thể nhập với tốc độ 90 ký tự/phút, gần bằng mức trung bình của những người ở cùng độ tuổi khi sử dụng điện thoại thông minh, là 115 ký tự/phút. Kết quả đầu ra có độ chính xác 94,1%, có thể tăng lên hơn 99% khi sử dụng công cụ tự động sửa lỗi.

Mục đích của nghiên cứu là tạo ra một cách thức nhập văn bản mới giúp cho người bị liệt có thể giao tiếp dễ dàng trong thời gian thực thay vì buộc họ phải chọn qua các phương thức giao tiếp tốn nhiều thời gian hơn.

Nhóm nghiên cứu cũng đang thực hiện việc tạo ra một bộ giải mã giọng nói để sử dụng cho những người không thể nói giúp những người khuyết tật có thể giao tiếp và hòa nhập tốt hơn với cộng đồng.