تطوير شريحة صغيرة تترجم الأفكار إلى نص مكتوب
الترند العربي – متابعات
نجح باحثون في ابتكار واجهة شريحة صغيرة قادرة على تحويل الأفكار إلى نصوص بدقة مذهلة.
وتعمل الشريحة، التي لا يزيد حجمها عن حجم طابع البريد، على إحداث ثورة في مجال التواصل بين الأشخاص المصابين بالشلل، حيث تتيح لهم وسيلة للتعبير عن أنفسهم بسرعات تقترب من سرعة المحادثة العادية.
وتم تطوير الجهاز، الذي يحمل اسم «MiBMI»، من قبل فريق دولي من العلماء بقيادة باحثين في المدرسة الفيدرالية للفنون التطبيقية في لوزان (EPFL) في سويسرا، بحسب تقرير نشره موقع «study finds».
شريحة إلكترونية تُزرع في المخ لعلاج أعقد الأمراض: تبدأ تجاربها البشرية نهاية العام الجاري
أغسطس 29, 2020 – 12:51 م
ويمكن للشريحة تفسير إشارات الدماغ المرتبطة بالكتابة اليدوية المتخيلة، وعندما يفكر الشخص في كتابة رسالة، يولد دماغه أنماطًا محددة من النشاط العصبي.
وتلتقط الشريحة الإشارات ويعالجها ويترجمها إلى نص على الشاشة، وما يميزها عن واجهات الدماغ والحاسوب السابقة هو مزيجه الرائع من الحجم وكفاءة الطاقة والدقة.
وعلى الرغم من صغر حجمه بما يكفي ليلائم أطراف الأصابع، فإن MiBMI يمكنه معالجة الإشارات من ما يصل إلى 512 قناة من البيانات العصبية في وقت واحد، وهذا العدد الكبير من القنوات يسمح له بالتقاط صورة غنية ومفصلة لنشاط الدماغ، مما يؤدي إلى فك تشفير الحركات المقصودة بدقة أكبر.
وتقول الباحثة التي تقود مختبر التقنيات العصبية المتكاملة في EPFL، ماهسا شوران: «يتيح لنا MiBMI تحويل النشاط العصبي المعقد إلى نص قابل للقراءة بدقة عالية واستهلاك منخفض للطاقة، ويقربنا هذا التقدم من حلول عملية قابلة للزرع يمكنها تعزيز قدرات التواصل بشكل كبير للأفراد الذين يعانون من إعاقات حركية شديدة».
وقد تم إثبات براعة الشريحة في سلسلة من الاختبارات باستخدام بيانات من شخص مصاب بالشلل الرباعي، فتخيل المشارك كتابة حروف الأبجدية، وقام جهاز MiBMI بتفسير هذه الأفكار بدقة متوسطة بلغت 90.8٪، وهذا يعني أنه لكل 10 أحرف فكر الشخص في كتابتها، حدد الجهاز بشكل صحيح تسعة منها.
لا تتوقف قدرات MiBMI عند الأبجدية، إذ يمكن للشريحة التمييز بين 31 فئة مختلفة من الرموز، بما في ذلك جميع الحروف الـ 26 وعلامات الترقيم والأوامر مثل «المسافة» و«الرجوع للخلف»، بما يتيح لهذه المجموعة الواسعة من الخيارات التواصل بشكل أكثر طبيعية وسلاسة.
ويقول المؤلف الرئيسي محمد علي شعيري: «واثقون من قدرتنا على فك شفرة ما يصل إلى 100 حرف، لكن مجموعة بيانات الكتابة اليدوية التي تحتوي على المزيد من الأحرف غير متاحة بعد».
من أكثر الجوانب المثيرة للإعجاب في MiBMI هي كفاءتها. غالبًا ما تعتمد واجهات الدماغ والحاسوب التقليدية على خوارزميات معقدة تتطلب قوة حوسبة كبيرة، مما يجعلها ضخمة ومتعطشة للطاقة.
على النقيض من ذلك، يستخدم MiBMI نهجًا جديدًا يسمى «الرموز العصبية المميزة» (DNCs) لتفسير إشارات الدماغ.
وتسمح هذه الطريقة للشريحة بتحقيق دقة عالية مع استهلاك الحد الأدنى من الطاقة، أي حوالي 223 ميكروواط في المتوسط، أقل من مصباح LED النموذجي.
إن السر وراء كفاءة شريحة MiBMI يكمن في قدرتها على التركيز على الإشارات العصبية الأكثر أهمية. فبدلاً من معالجة كافة البيانات الواردة باستمرار، تتمتع الشريحة بتصميم «مدفوع بالنشاط»، فهي تنطلق إلى العمل عندما تكتشف زيادة في النشاط العصبي المرتبط بمحاولة الحركة، وتنتقل إلى وضع الطاقة المنخفضة أثناء فترات عدم النشاط.
