ابتكر باحثون في جامعة كاليفورنيا مؤخرًا رقعة حلق ذاتية التشغيل تشبه الرقاقة تستخدم التعلم الآلي لترجمة حركات العضلات إلى كلام، مما يسمح للأشخاص الذين ليس لديهم أحبال صوتية بالتحدث، وتوصلت لوس أنجلوس إلى فكرة الجهاز هذا ليس… لقد خضع لعملية جراحية لتمكينه من الكلام بعد أن تعب من أحباله الصوتية نتيجة ساعات التدريس.

بدأ بالتفكير في طرق لمساعدة شخص ما على التحدث دون استخدام أحباله الصوتية، وقام بمساعدة زملائه في جامعة كاليفورنيا بتصميم رقعة مبتكرة تلتصق بحلق المستخدم وتستخدم تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي لفك حركات عضلاته. في الكلام، وفقا لOddityCentral.

ويقاوم الجهاز خفيف الوزن تعرق الجلد ويستخدم حركات عضلات المستخدم لتوليد الكهرباء، مما يلغي الحاجة إلى بطارية للعمل.

وفي دراسة نشرت في مجلة Nature Scientific Journal، يشرح البروفيسور جون تشين وفريقه كيفية عمل رقعة الحلق ذاتية الطاقة بوزن 7.2 جرام.

يتكون الجهاز الصغير من 5 طبقات رقيقة تحتوي على مواد تستجيب للحركات الدقيقة لعضلات الحلق. عندما يقوم مرتديها بالحركات اللازمة لنطق الجملة، تستجيب المواد عن طريق إنتاج إشارات كهربائية يمكن بعد ذلك ترجمتها إلى كلام باستخدام الكلام. لتكنولوجيا التعلم الآلي.

الطبقات الخارجية للرقعة مصنوعة من السيليكون الناعم والمرن، بينما الطبقة الوسطى مصنوعة من السيليكون والمغناطيسات الدقيقة وتولد مجالًا مغناطيسيًا يختلف باختلاف حركات العضلات. أما الطبقتان الأوسطتان الأخريان فتتكونان من ملفات من الأسلاك النحاسية التي تحول تغيرات المجال المغناطيسي إلى نبضات كهربائية.

في تجربة موصوفة في دراستهم، قام تشين وزملاؤه بتغذية نبضات كهربائية إلى خوارزمية التعلم الآلي التي حولتها في النهاية إلى جمل منطوقة. لتدريب الخوارزمية، كان على المشاركين الثمانية في الدراسة أن يقولوا خمس جمل قصيرة 100 مرة أثناء استخدام الرقعة، حتى تتمكن الخوارزمية من تعلم ربط كل حركة عضلية محددة.

وجدت الدراسة أن الخوارزمية كانت دقيقة بنسبة 95% تقريبًا في ترجمة النبضات الكهربائية للرقعة إلى كلام، سواء عند نطق الجمل بصوت عالٍ أو عند نطقها “بدون صوت”. يشير هذا إلى أن الخوارزمية يمكنها تفسير الأشكال الموجية بشكل موثوق وترجمتها إلى كلام، لكن البروفيسور تشين يشير أيضًا إلى أن بحثه له حدود. اقتصر الاختبار على 8 أشخاص فقط يقولون 5 جمل، ولم يكن أي منهم يعاني من اضطرابات النطق. ولا تزال لوجستيات إنتاجه على نطاق واسع بحاجة إلى العمل.

ومع ذلك، تعتبر رقعة الحلق اختراعًا واعدًا، نظرًا لأن ما يقرب من 30٪ من الأشخاص سيعانون من اضطراب صوتي واحد على الأقل خلال حياتهم وأن البدائل الحالية، مثل الحنجرة الكهربائية، تعد غازية أو باهظة الثمن أو كليهما.