این برچسب هوشمند امکان صبحت کردن بدون تارهای صوتی را فراهم می کند
یک فرد ممکن است صدای خود را به دلیل سرماخوردگی، صحبت کردن دائم به عنوان معلم، آواز خواندن با صدای بلند در یک کنسرت یا حساسیت از دست بدهد – اما این عارضه همیشه بهبود می یابد.
با این حال، بیماری هایی وجود دارند که باعث فلج مزمن تارهای صوتی می شوند. فلج تارهای صوتی می تواند صحبت کردن و حتی نفس کشیدن را سخت کند. این به این دلیل است که تارهای صوتی شما نه تنها صدا تولید می کنند، بلکه با جلوگیری از ورود غذا، نوشیدنی و حتی بزاق دهان به نای از خفگی جلوگیری می کنند. علل احتمالی فلج تارهای صوتی شامل برخی سرطان ها، آسیب عصبی در حین جراحی، آسیب های ستون فقرات گردنی و حتی عفونت های ویروسی جدی است.
با این حال، امیدی برای افرادی وجود دارد که صدای خود را به طور مزمن یا دائم از دست داده اند – یک دستگاه پوشیدنی و چسبنده جدید با استفاده از هوش مصنوعی که توسط مهندسین زیستی در دانشگاه کالیفرنیا در لس آنجلس (UCLA) ساخته شده است. آنها دستگاهی نرم، نازک و کششی ساخته اند که روی گلو چسبانده می شود و می تواند به افرادی که تارهای صوتی ناکارآمد دارند، امکان صحبت کردن بدهد.
این اختراع به تازگی در مجله معتبر Nature Communications معرفی شده است.
سیستم بیوالکتریک که توسط پروفسور جون چن در دانشگاه UCLA و همکارانش ساخته شده، قادر است حرکت در ماهیچه های حنجره فرد را تشخیص دهد و با کمک فناوری یادگیری ماشینی با دقتی نزدیک به 95 درصد آن سیگنال ها را به گفتار شنیدنی تبدیل کند.
این آخرین پیشرفت در تلاش های چن برای کمک به افراد دارای معلولیت است. تیم او قبلا یک دستکش پوشیدنی ساخته بود که می تواند زبان اشاره آمریکایی (ASL) را به زبان انگلیسی در زمان واقعی ترجمه کند تا به کاربران ASL کمک کند با همه افراد ارتباط برقرار کنند.
دستگاه جدید از دو جزء تشکیل شده است. یک حسگر که سیگنال های تولید شده توسط حرکات عضلانی را به سیگنال های الکتریکی قابل تجزیه و تحلیل تبدیل می کند. سپس این سیگنال های الکتریکی با استفاده از یک الگوریتم یادگیری ماشینی به سیگنال های گفتاری ترجمه می شوند. جزء دیگر، مولفه فعال سازی است که سیگنال های گفتار را به صدا تبدیل می کند.
هر دو جزء شامل دو لایه هستند: یک لایه از ترکیب سیلیکونی زیست سازگار پلی دی متیل سیلوکسان (PDMS) با خواص الاستیک و یک لایه القایی مغناطیسی ساخته شده از سیم پیچ های القایی مسی. بین این دو جزء، لایه پنجم حاوی PDMS مخلوط با ریزمغناطیس است که یک میدان مغناطیسی ایجاد می کند.
اختلالات صدا در تمام سنین و گروه های جمعیتی شایع است. تحقیقات نشان داده است که تقریبا یک سوم افراد حداقل یک بار چنین اختلالی را در طول زندگی خود تجربه خواهند کرد. با این حال، با رویکردهای درمانی، مانند مداخلات جراحی و صدا درمانی، ریکاوری صدا می تواند از سه ماه تا یک سال طول بکشد، در حالی که برخی از تکنیک های تهاجمی به یک دوره قابل توجه استراحت صوتی اجباری پس از جراحی نیاز دارند.
محققان در آزمایشات خود این فناوری پوشیدنی را روی هشت بزرگسال سالم آزمایش کردند. آنها داده های مربوط به حرکت ماهیچه های حنجره را جمع آوری کردند و از یک الگوریتم یادگیری ماشینی برای مرتبط کردن سیگنال های حاصل با کلمات خاص استفاده کردند و سپس یک سیگنال صوتی خروجی مربوطه را از طریق مؤلفه فعال‌سازی دستگاه انتخاب کردند.
