Yapay zeka destekli bir beyin-bilgisayar arayüzü (BCI) kullanarak çalışan bir cihaz, bir bireyin beyin sinyallerini neredeyse anında kelimelere dönüştürüyor. Bu sistem, aynı zamanda soru sorma durumlarında ses tonunu ayarlayabilme, istediği kelimeleri vurgulayabilme ve üç farklı perdede mırıldanma imkanı sağlıyor.
Cihaz, kullanıcının konuşma girişimleriyle ilişkili elektriksel beyin aktivitelerini analiz ederek sesi gerçek zamanlı olarak yeniden yaratıyor. Bu teknoloji, yalnızca kelimelerin değil, doğal konuşmadaki tonlama, vurgu ve ses perdesi gibi duygusal ve anlamsal unsurları da başarılı bir şekilde taklit etmesiyle dikkat çekiyor.
Nature dergisinde yayımlanan araştırmada, bu cihazın kullanıcının ifade etmeyi planladığı kelimeleri beyin sinyallerinden sadece 10 milisaniye sonra yapay bir ses ile aktardığı belirtiliyor. Bu, önceki BCI sistemlerine kıyasla büyük bir sıçrama; zira önceki sistemler genellikle 3 saniye kadar gecikme yaşıyor veya kullanıcının tüm cümleyi tamamlamasını bekliyordu.
Maastricht Üniversitesi’nden, çalışmada yer almayan hesaplamalı sinirbilimci Christian Herff, bu gelişmeyi “Konuşmaya yönelik beyin-bilgisayar arayüzlerinde bu, kutsal kaseydi. Artık gerçek, kendiliğinden ve kesintisiz konuşma mümkün” şeklinde değerlendirdi.
GERÇEK ZAMANLI SES KODLAMA
Çalışmaya katılan 45 yaşındaki bir birey, kas hareketlerini kontrol eden sinirleri etkileyen motor nöron hastalığı ALS (Amiyotrofik Lateral Skleroz) nedeniyle konuşma yeteneğini büyük ölçüde kaybetmişti. Bu kişi, ses çıkarabilmekte ve kelimeleri ağzıyla şekillendirebilmekteydi, ancak konuşması yavaş ve zor anlaşılır hale gelmişti.
Hastalığın başlangıcından beş yıl sonra, beyninin hareket kontrolüyle ilgili alanına 256 adet silikon elektrot yerleştirilmiş bir operasyon geçirdi. Kaliforniya Üniversitesi, Davis’ten sinirbilimci Maitreyee Wairagkar ve ekibi, beynindeki sinyalleri her 10 milisaniyede bir takip edecek derin öğrenme algoritmaları geliştirdi. Bu sistem, bireyin ne demek istediğini değil, üretmeye çalıştığı sesleri doğrudan çözümlemeyi amaçladı. Böylelikle, önceden tanımlanmış bir kelime dağarcığına bağlı kalmadan daha doğal ve özgür bir iletişim sağlandı.
Wairagkar, “Her zaman kelimelerle iletişim kurmayız. Ünlemlerimiz, söz dışı sesli ifadelerimiz vardır. Bu nedenle tamamen sınırsız bir yaklaşımı benimsedik” açıklamasında bulundu.
Ekip, hastalığın başlangıcından önceki dönemlerde bireyin verdiği röportaj kayıtlarını kullanarak yapay sesi kişiselleştirip, onun kendi sesiymiş gibi duyulmasını sağladı.
KISITLAMASIZ İFADE ÖZGÜRLÜĞÜ
Cihaz sayesinde hasta, kelimeleri heceleyebiliyor, açık uçlu sorulara yanıt verebiliyor ve algoritmanın daha önce eğitilmediği yeni kelimeleri de kullanabiliyor. Birey, yapay sesin kendi konuşmalarını seslendirmesinin ona “mutlu hissettirdiğini” ve bunun “gerçek sesi gibi” duyulduğunu belirtti.
Diğer deneylerde ise sistem, bireyin cümle kurarken soru mu yoksa düz bir ifade mi kullandığını ayırt edebildi. Ayrıca, aynı cümlede hangi kelimeyi vurguladığını anlayarak ses tonunu buna uygun bir şekilde ayarladı. Cenevre Üniversitesi’nden nöromühendis Silvia Marchesotti, “Bu sistem, gerçek yaşamda kullanılabilecek bir araca dönüşme potansiyeli taşıyor” diyerek teknolojiyle ilgili günlük kullanım için uygun hale gelinmeye başlandığını vurguladı.
BEYİN-BİLGİSAYAR ARAYÜZÜ (BBA) NEDİR?
Medyada beyin çipi olarak bilinen bu teknoloji, “beyin-bilgisayar arayüzü” (BBA) olarak adlandırılmaktadır.
Peki, beyin-bilgisayar arayüzü nedir ve nasıl çalışır?
Araştırmacılar ve şirketler, insan beynini harici cihazlarla birleştirmek için yaratıcı çözümler geliştirdikçe BBA alanında önemli ilerlemeler kaydedilmektedir. Kısacası, bu teknoloji alanı, insan beynini bilgisayara bağlamak için kullanılan tüm yöntemleri kapsamaktadır.
Bu teknoloji ile ilgili araştırmalar, 1970’lerde Kaliforniya Üniversitesi Beyin Araştırma Enstitüsü’nde nörolog Dr. Jacques J. Vidal’ın gözetiminde başlamıştır. Araştırmacıların, hayvan modellerinden ilerlemek için gereken temel teknolojik altyapıyı oluşturması 20 yıl sürdü. 1990’ların ortalarına gelindiğinde ise ilk BBA prototipleri insan kafatasına yerleştirilmeye başlanmıştır.
İnsanların daha etkili iletişim kurması ve bilişsel yeteneklerinin artırılması için çalışan araştırmacılar, zamanla hem invaziv hem de invaziv olmayan BBA tekniklerini geliştirmişlerdir.
Cerrahi müdahale gerektiren ve beyne yerleştirilen çipler invaziv olarak adlandırılırken, ameliyat gerektirmeyen teknolojilere invaziv olmayan bilimsel yöntemler denilmektedir.
