'Smart Choker' Berbasis Graphene Mendeteksi Upaya dan Memverbalisasikannya

Mengungkapkan ide-ide yang muncul di benak kita adalah proses yang sulit, meski kebanyakan orang senang melakukannya setiap hari tanpa berpikir dua kali. Otak, “kotak suara” (laring), dan mulut harus bekerja secara serempak untuk menghasilkan suara yang kita dan kita rasakan sebagai ucapan. Dan ketika laring tidak dapat melakukan tugasnya, seluruh operasi menjadi gagal.

Perangkat baru yang dapat dipakai dapat mengisi kekosongan bicara bagi orang-orang yang kehilangan kendali atas laringnya, baik mereka menderita kelumpuhan otak, penyakit Parkinson, amyotrophic lateral sclerosis (ALS), atau kerusakan laring terkait kanker. Menurut Universitas Cambridge, mesin ini menggunakan pelemparan kain – arah dan sejauh mana kain diregangkan – untuk mendeteksi gerakan mikro di tenggorokan. Gerakan-gerakan ini diterjemahkan oleh “model terprogram” ke dalam ucapan yang dihasilkan komputer yang pada dasarnya bersifat verbal dan bukan nama terselubung.

Kredit: Tang dkk, NPJ Fleksibel Elektronik/DOI 10.1038/s41528-024-00315-1

Universitas Cambridge bukanlah institusi pertama yang menggunakan Silent Speech Interface (SSI) khususnya untuk konten teks. Pada tahun 2022, peneliti di Jepang terungkap E-MASKtopeng tak berbentuk yang menggunakan konten sensor untuk menangkap ucapan yang diinginkan dengan akurasi hingga 84,4%. Namun, alih-alih menggunakan tekstil sehari-hari, Universitas Cambridge menggunakan kalung yang lebih cerdas menggunakan lapisan graphene yang dipotong dengan hati-hati yang dapat mengakomodasi berbagai gerakan tenggorokan yang sangat kecil. Saat lapisan graphene membengkok dan meregang, retakan yang melewati matriks graphene berubah bentuk. Bersama dengan sensor konten, perubahan ini pada akhirnya menginformasikan perangkat lunak mitra Choker – jaringan saraf khusus – tentang pembentukan kata yang lebih luas dibandingkan tekstil konvensional.

Untuk * kertas ke surat kabar Elektronik Fleksibel NPJperangkat lunak penambangan mempertahankan tingkat akurasi 95,25% karena mengubah ucapan yang diinginkan menjadi ucapan yang dihasilkan komputer. Para peneliti di balik choker juga mempertimbangkan desain mereka untuk menjembatani akurasi, efisiensi, dan kenyamanan, yang terakhir merupakan faktor penting, namun sering diabaikan, dalam desain tak kenal lelah yang berfokus pada aksesibilitas. Untungnya, lapisan graphene yang memberikan akurasi “biasa-biasa saja” pada chokernya tahan lama, tahan terhadap lebih dari 10.000 siklus penarikan dan pelepasan. Dr. Luigi Occhipinti, salah satu insinyur utama dalam pengembangan choker, juga mengklaim bahwa perangkat tersebut “berbiaya rendah dan terukur”.

Paduan Suara menggabungkan berbagai perangkat dan teknik yang bertujuan untuk menciptakan kembali ucapan bagi orang-orang dengan keterbatasan fisik. Awal tahun ini, elektroda yang ditanamkan di otak memungkinkan pembelajaran mesin (BMI) otak untuk menangkap pemikiran yang sederhana dan lugas. 79% dari waktu. lain sepasang BMI diperkenalkan tahun lalu memungkinkan peserta uji coba dengan ALS atau kesulitan verbal terkait bicara dengan kecepatan sekitar setengah kecepatan bicara alami.