„Pametna“ ogrlica koja se može nositi za prepoznavanje govora ima potencijal da redefiniše polje interfejsa tihog govora (SSI), kažu istraživači – zahvaljujući ugrađenoj tehnologiji ultraosetljivog senzora naprezanja tekstila.
Tamo gde je verbalna komunikacija otežana, na primer na lokacijama sa puno pozadinske buke ili gde pojedinac ima postojeće oštećenje govora, SSI sistemi su vrhunsko rešenje koje omogućava verbalnu komunikaciju bez vokalizacije. Kao takav, to je vrsta elektronskog čitanja sa usana koristeći interakciju čoveka i računara.
U novom istraživanju, koje je vodio Univerzitet u Kembridžu, sloj strukturiranog grafena koji se nalazi iznad je primenjen na integrisani senzor naprezanja tekstila za robusne performanse prepoznavanja govora, čak i u bučnim okruženjima.
Nosi se oko vrata, pametna ogrlica hvata mikropokrete u grlu, koje zatim senzor naprezanja hvata kao električni signal i unosi u kompjuterske softverske modele inspirisane mozgom za obradu i prepoznavanje govora. Može da pokupi čak i tiho izgovorene reči i emituje ih, što bi moglo pomoći nekome ko ne može da govori posle operacije larinksa, na primer.
Jedinstvena struktura pametne ogrlice je uređena kroz pukotine na tekstilu obloženom grafenom. Strukturisani sloj grafena značajno povećava osetljivost senzora naprezanja. Može dinamički da reaguje na mikropokrete grla, omogućavajući hvatanje govornih signala bogatih informacijama. Ovi signali se zatim obrađuju preko računarski efikasne neuronske mreže, sa rekordnom preciznošću od 95,25% u dekodiranju govora.
Rezultati, objavljeni u časopisu npj Flekible Electronics, nude obećavajuće, neinvazivno rešenje za praktične, nosive SSI sisteme, utirući put za besprekornu, prirodnu, tihu komunikaciju u različitim okruženjima.
Predloženi SSI sistem je robustan i sposoban da dekodira širok spektar reči, dok se brzo prilagođava novim korisnicima i rečnicima. Tehnologija je nedavno predstavljena kao demonstracija uživo na konferenciji IEEE Biosenzori 2024, privlačeći pažnju više od 180 učesnika na događaj.
Istraživanje je vodio dr Luigi G. Occhipinti, direktor istraživanja u oblasti pametne elektronike, biosistema i veštačke inteligencije, i šef Occhipinti grupe u odeljenju za elektrotehniku na Odeljenju za inženjering i Kembridž Grafen centru.
Dr Okipinti je rekao: „Naša pametna ogrlica prilagođena korisniku pokazuje izuzetnu sposobnost da efikasno deluje u stvarnim scenarijima sa korisnicima različitog pola, geografskog i etničkog porekla, preko novih i potencijalno dvosmislenih reči različite dužine i poznavanja, i na različite brzine čitanja.
„Naš SSI sistem radi sa visokom preciznošću i računarskom efikasnošću u razlikovanju govora različitih korisnika od različitih vrsta buke, uzrokovanih nesavršenostima senzora, spoljašnjim okruženjem i/ili pokretima sopstvenog tela korisnika tokom nošenja uređaja.
„Dalje, metoda izrade naše ultraosetljive tehnologije senzora naprezanja tekstila je biokompatibilna, jednostavna, niska cena i skalabilna. Takođe je prilagodljiva za produženu upotrebu i može da izdrži više od 10.000 ciklusa rastezanja-otpuštanja uz održavanje stabilne i pouzdane električne funkcionalnosti.
„Jednostavno rečeno, sinergija našeg dizajna senzora i optimizacije neuronske mreže postavlja novi standard u tehnologijama komunikacije tihog govora koji se može nositi, nudeći udobnu pametnu ogrlicu sa revolucionarnim potencijalom.
