德累斯頓工業(yè)大學(xué)在人類(lèi)語(yǔ)音識(shí)別領(lǐng)域的創(chuàng)新
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(文章來(lái)源:生物幫)
在許多家庭中,沒(méi)有語(yǔ)言助理的生活是不可想象的 - 他們可以打開(kāi)或關(guān)閉設(shè)備,報(bào)道來(lái)自世界各地的新聞或知道明天的天氣情況。這些系統(tǒng)的語(yǔ)音識(shí)別主要基于機(jī)器學(xué)習(xí),這是人工智能的一個(gè)分支。機(jī)器從重復(fù)的數(shù)據(jù)模式中生成其知識(shí)。近年來(lái),人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的使用大大改善了基于計(jì)算機(jī)的語(yǔ)音識(shí)別。
然而,來(lái)自德累斯頓工業(yè)大學(xué)的神經(jīng)科學(xué)家Katharina von Kriegstein教授認(rèn)為,人類(lèi)大腦仍然是“最令人欽佩的語(yǔ)音處理機(jī)器”。von Kriegstein教授說(shuō):“它比基于計(jì)算機(jī)的語(yǔ)音處理效果要好得多,而且可能會(huì)在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)繼續(xù)這樣做?!币?yàn)榇竽X中語(yǔ)音處理的確切過(guò)程仍然很大程度上未知。
在最近的一項(xiàng)研究中,來(lái)自德累斯頓的神經(jīng)科學(xué)家和她的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了人類(lèi)語(yǔ)音處理之謎的另一個(gè)組成部分。在該研究中,使用功能磁共振成像(MRI)檢查了33名測(cè)試人員。測(cè)試人員接收來(lái)自不同發(fā)言者的語(yǔ)音信號(hào)。他們被要求以隨機(jī)順序執(zhí)行語(yǔ)音識(shí)別的語(yǔ)音任務(wù)或控制任務(wù)??茖W(xué)家團(tuán)隊(duì)使用MRI記錄了實(shí)驗(yàn)過(guò)程中測(cè)試人員的大腦活動(dòng)。對(duì)記錄的評(píng)估表明,左側(cè)聽(tīng)覺(jué)通路中的結(jié)構(gòu) - 腹側(cè)內(nèi)側(cè)膝狀體(vMGB) - 當(dāng)測(cè)試人員執(zhí)行語(yǔ)音任務(wù)(與控制任務(wù)相反)和測(cè)試人員時(shí)具有特別高的活動(dòng)性。承認(rèn)言語(yǔ)特別擅長(zhǎng)。
以前,假設(shè)所有聽(tīng)覺(jué)信息都是通過(guò)從耳朵到大腦皮層的聽(tīng)覺(jué)通路同等傳播的。目前對(duì)vMGB活動(dòng)增加的記錄表明,聽(tīng)覺(jué)信息的處理在聽(tīng)覺(jué)通路到達(dá)大腦皮層之前開(kāi)始。Katharina von Kriegstein解釋了結(jié)果如下:“一段時(shí)間以來(lái),我們首先有跡象表明聽(tīng)覺(jué)路徑比以前假設(shè)的更專(zhuān)注于語(yǔ)音。這項(xiàng)研究表明情況確實(shí)如此:vMGB的一部分是當(dāng)要識(shí)別語(yǔ)音時(shí),將信息從耳朵傳送到大腦皮層處理聽(tīng)覺(jué)信息的方式與識(shí)別通信信號(hào)的其他組成部分時(shí)的信息不同,例如說(shuō)話者的聲音。
聽(tīng)覺(jué)言語(yǔ)的識(shí)別對(duì)于人際交往至關(guān)重要。理解潛在的神經(jīng)元過(guò)程不僅對(duì)于進(jìn)一步開(kāi)發(fā)基于計(jì)算機(jī)的語(yǔ)音識(shí)別很重要。
這些新結(jié)果也可能與發(fā)育性閱讀障礙的某些癥狀有關(guān)。眾所周知,左側(cè)MGB在誦讀困難者中的功能與其他人不同。左側(cè)MGB在語(yǔ)音中的特化可以解釋為什么閱讀困難的人通常難以在嘈雜的環(huán)境(例如餐館)中理解語(yǔ)音信號(hào)。Katharina von Kriegstein和她的團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在將進(jìn)行進(jìn)一步研究,以便科學(xué)地證明這些適應(yīng)癥。





