Evrim Ağacı

Beyin Sinyalleri, Yapay Zeka Kullanılarak Konuşmaya Dönüştürüldü!

Konuşamayan İnsanlar Gelecekte Beyin Sinyalleri Yoluyla Konuşabilir!

Beyin Sinyalleri, Yapay Zeka Kullanılarak Konuşmaya Dönüştürüldü! Vanity Fair
Tavsiye Makale

Bu türev bir içeriktir. Yani bu yazının omurgası, Nature isimli kaynaktan çevrilerek dilimize uyarlanmıştır; ancak "çeviri" içeriklerimizden farklı olarak, bu içerikte orijinal metin birebir korunmamıştır. Anlatım ve konu akışı gibi detaylar Evrim Ağacı yazar(lar)ı ve/veya editörler tarafından güncellenmiş, değiştirilmiş ve/veya geliştirilmiştir. Yazar, kaynaktan alınan metin omurgası üzerine kendi örneklerini, bilgilerini, detaylarını eklemiş; içeriği ve anlatımı zenginleştirmiş ve/veya çeşitlendirmiş olabilir. Bu ek kısımlarla ilgili kaynaklar da, yazının sonunda gösterilmiştir. Metnin omurgasını oluşturan kaynağı, orijinal dilinde okumak için lütfen yukarıdaki bağlantıya tıklayınız. Bu içerik, diğer tüm içeriklerimiz gibi, İçerik Kullanım İzinleri'ne tabidir.

Bu haber 1 yıl öncesine aittir. Haber güncelliğini yitirmiş olabilir; ancak arşivsel değeri ve bilimsel gelişme/ilerleme anlamındaki önemi dolayısıyla yayında tutulmaktadır. Ayrıca konuyla ilgili gelişmeler yaşandıkça bu içerik de güncellenebilir.

Nörobilimciler, konuşamayan insanların ses üretebilmesini sağlamak için beyin sinyallerini konuşmaya dönüştürebilen bir cihaz geliştirdiler.

Bu teknoloji, henüz laboratuvar dışında kullanılmak için yeterince hassas olmamasına karşın, çoğu anlaşılabilir olan cümleler sentezleyebilmekte. Yeni teknolojiyi geliştiren uzmanlar, konuşmayı deşifre etme cihazlarının detaylarını Nature dergisinde yayınladılar.

Atlanta, Georgia’da bulunan Emory Üniversitesi'nde bir nöromühendis olarak çalışan, makale yazarlarından Chethan Pandarinath şöyle diyor: 

Bilim insanları, yakın zamanda çoğunlukla tek heceden oluşan, kimi zaman 2 veya 3 heceden oluşabilen kelimeleri, beyin etkinliği kullanılarak sese dönüştürmek için yapay zekayı kullandılar. Ayrı ayrı kelimelerden, tam cümlelere geçiş için yapılan sıçrayış teknik açıdan oldukça zorluydu. Bu çalışmayı böylesine etkileyici kılan nedenlerden birisi de bu.

Hareketleri Haritalamak...

San Francisco’daki California Üniversitesi'nde bir beyin cerrahı ve çalışmanın öncüsü olan Edward Chang şöyle diyor: 

Konuşma yeteneğini kaybeden birçok insan, iletişim kurmak için farklı teknolojilerden faydalanıyor. Şu anda yaygın olan teknolojide, bir imleç kullanarak, harfleri ve bazı kelimeleri gösteren bir ekrandan tek tek seçim yapmak gerekiyor. Bu imleci kullanabilmek için çok küçük hareketler gerekiyor. Motor nöron hastalığı bulunan Stephen Hawking, bunu kullanan ünlü örneklerden biri. Kendisi, yanağındaki bir kas sayesinde hareket ettirilen bir imleç kullanmaktaydı. Bu tip cihazları kullanan insanlar kelimeleri harf harf yazarlar. Dolayısıyla bu cihazlar dakikada on adete kadar kelime üretilebilir ve çok yavaştır. Doğal konuşma ise dakikada ortalama 150 kelime içeriyor. Bunu, ses kutumuzun verimliliği sayesinde başarabiliyoruz.

Bu temelden yola çıkan Chang ve ekibi, kendi şifre çözücülerini oluştururken insanların ses kutusunu ve vokal yolağını modellemeye karar verdiler.  

Araştırmacılar, epilepsi tedavisinin bir parçası olarak beyinlerine elektrotlar yerleştirilmiş beş birey ile çalıştılar. Ekip ilk olarak, katılımcılar yüzlerce cümleyi yüksek sesle okudukları sırada oluşan beyin etkinliklerini kaydetti. Sonrasında Chang ve arkadaşları, bu kayıtları; dil, dudak, çene ve gırtlak hareketlerinin nasıl ses oluşturduğunu belirleyen ve önceki çalışmalardan gelen veriler ile birleştirdiler.

Ekip, bu verileri kullanarak bir derin öğrenme algoritması üzerine çalıştı ve sonrasında programı kendi deşifre cihazlarına dahil etti. Cihaz, beyin sinyallerini vokal bölgenin tahmin edilen hareketlerine dönüştürmekte ve bu hareketleri sentezlenmiş konuşma haline getirmekte. Chang şöyle diyor:

Sentezlenen 101 cümleyi dinleyen kişiler, ortalama olarak kelimelerin %70’ini anlayabildiler.

Siz de buradaki MP3 kaydını dinleyerek sesleri anlayıp anlayamadığınızı test edebilirsiniz. Ses kaydında ilk olarak üretilmek istenen cümle söyleniyor: "Ship building is a most fascinating process.", yani: "Gemi inşaatı baş döndürücü bir süreçtir". Sonrasında ise aynı cümle, düşünceler aracılığıyla üretiliyor ve ses dönüştürülüyor. Ses kaydının ikinci kısmında ise, bir diğer cümle söyleniyor: "The proof that you are seeking is not available in the books.", yani: "Aradığın kanıt, kitaplarda bulunmuyor.". Sonrasında bu cümle de, düşüncelerden üretiliyor.

Başka bir deneyde araştırmacılar, bir katılımcıdan cümleleri yüksek sesle okumasını ve ardından aynı cümleleri ağzını ses çıkarmadan hareket ettirerek taklit etmesini istedi. Chang, bu deneye ait şu yorumu yapıyor:

Bu testte oluşturulan cümlelerin kalitesi, sesli konuşma ile elde edilenlere göre daha düşüktü; ancak sonuçlar yine de umut verici.

Yukarıdaki videoda, vokal bölge hareketlerinin sesli okuma ve sessiz taklit ile nasıl şifrelendiği ve bu şifrelerin nasıl çözüldüğü anlatılıyor. Chang’in de ifade ettiği gibi, sessiz taklit sonrası yapılan deşifreden elde edilen kelimelerin anlaşılırlığının daha az olduğu görülüyor. 

Anlaşılabilir Gelecek

California’daki Diego Eyalet Üniversitesinde bir nörobilimci olan Stephanie Riès şöyle diyor:

Beyin faaliyetinin ses kutusundaki hareketlere göre haritalandırılıp, sonrasında bunları sese dönüştürerek elde edilen cümleler; beyin faaliyetlerini doğrudan sese dönüştürerek elde edilen cümlelere göre çok daha anlaşılır.

Seattle’daki Washington Üniversitesinde bir sinir mühendisi olan Amy Orsbon, çalışmaya dair düşüncelerini şöyle açıklamakta:

Yeni konuşma deşifre cihazının, bireylerin sadece düşündükleri kelimelerle çalışıp çalışmayacağı net değil. Çalışma, konuşma taklidi yapıldığında çalıştığını gerçekten güzel bir şekilde göstermekte. Ancak biri ağzını hareket ettirmediği zaman bu sistem nasıl işleyecek?

Chicago, Illinois’deki Northwestern Üniversitesi'nde bir nörolog olan Marc Slutzky de aynı fikirde ve deşifre cihazının performansının gelişmeye açık kapı bıraktığını ifade etmekte. Slutzky şöyle söylüyor:

Dinleyiciler, sentezlenen cümleleri anladıklarını göstermek için, onlara sunulan bir dizi kelime içinden sözcükler seçtiler. Ama onlara sunulan sözcük sayısı arttıkça, sentezlenen cümledeki kelimeleri tespit etme başarısı da düştü. Çalışma gerçekten çok önemli bir adım; ancak sentezlenen konuşmanın kolaylıkla anlaşılabilir olmasının önünde hala uzun bir yol bulunmakta.
Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Muhteşem! 3
  • Tebrikler! 2
  • Bilim Budur! 4
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 3
  • Güldürdü 0
  • İnanılmaz 1
  • Umut Verici! 5
  • Merak Uyandırıcı! 2
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?

Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 26/05/2020 00:55:35 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/7775

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.

Evrim Ağacı %100 okur destekli bir bilim platformudur. Maddi destekte bulunarak Türkiye'de modern bilimin gelişmesine güç katmak ister misiniz?
Destek Ol
Gizle
Güncel
Sağlık Personeli
Zehirli Mantar
Molekül
İhtiyoloji
Kedi
Zehir
Yaşlılık
Homeostasis
Anatomi
Lgbt
Kanıt
Gezegen
Dinozorlar
Beslenme
Hastalık Yayılımı
Tehlike
Etimoloji
Bilim Tarihi
Virüs
Kuyrukluyıldız
Balık
Kromozom
Kanser
Film
2019-Ncov
Daha Fazla İçerik Göster
Daha Fazla İçerik Göster
Türkiye'deki bilimseverlerin buluşma noktasına hoşgeldiniz!

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close
“Kaba kuvvete başvuran biri, mantığını kullanmaktan korkar.”
Kenya Atasözü
Geri Bildirim Gönder