Созданы кохлеарные импланты на основе нейробиологии и сверточной нейросети

Исследователи из Гентского университета (Бельгия) объединили сверточную нейронную сеть с вычислительной нейробиологией, чтобы создать модель, имитирующую механику улитки человека. Подробности публикует журнал Nature Machine Intelligence.

За последние несколько десятилетий в технологии распознавания речи и голоса достигнуты большие успехи. Но у них всех есть одна общая черта: несмотря на то, как они выглядят, ни один из них не работает в реальном времени. Каждый основан на аппаратном и программном обеспечении, обрабатывающем услышанное. В новом исследовании ученые предполагают, что проблема существующих устройств заключается в сложности вычислений, которые необходимо выполнить. Чтобы решить ее, они создали модель, имитирующую слух у людей, которая основана на объединении лучших характеристик сверточных нейронных сетей с вычислительной нейробиологией.

Сверточная нейронная сеть — специальная архитектура искусственных нейронных сетей, предложенная Яном Лекуном в 1988 году и нацеленная на эффективное распознавание образов, входит в состав технологий глубокого обучения.

Слух у людей зависит от различных частей уха. Звук попадает в слуховой проход и встречает барабанную перепонку. В ответ вибрирует, посылая сигналы костям во внутреннем ухе, которые создают рябь в жидкости в улитке. Эта жидкость перемешивает волосковые клетки, выстилающие улитку. Движение волосковых клеток стимулирует ионные каналы, которые, в свою очередь, генерируют сигналы, отправляемые в ствол мозга. Исследователи из Бельгии создали систему искусственного интеллекта (ИИ), которую научили распознавать звук, а затем аналогичным образом его декодировать. Затем они подключили свою систему к модели, основанной на анатомии человека. Они назвали свою систему CoNNear — работающей моделью улитки.

Тестирование показало, что система способна преобразовывать дискретизированные акустические волны с частотой 20 кГц в формы волны базилярной мембраны улитки в реальном времени, с большим отрывом опережая современные традиционные системы. CoNNear выполняет функции улитки в 2 000 раз быстрее, чем современные слуховые аппараты. Исследователи предполагают, что их открытия заложат основу для нового поколения человеческих слуховых аппаратов или устройств с расширенным слухом и распознаванием речи.


Читать далее

На спутнике Сатурна Рее обнаружили следы ракетного топлива. Откуда оно там?

Самый большой в мире айсберг разрушился, осколки устремились на север. Это опасно?

Аборты и наука: что будет с детьми, которых родят

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Найден необычный способ бороться с хроническим стрессом
Наука
Посмотрите на самый редкий торнадо, который пронесся над США
Наука
Над Землей пролетел астероид, который вращался быстрее всех остальных
Космос
Ученые показали лицо женщины, которая жила 75 000 лет назад
Наука
Анализ генов показал, как древние водоросли вышли на поверхность планеты
Наука
Древняя технология поможет вырастить растения на Марсе, считают ученые
Космос
Физики из MIT добились рекордной близости между атомами для квантовых исследований
Наука
В Германии на ветряную электростанцию впервые установили деревянные лопасти
Новости
Инженеры разработали искусственную пиявку для безболезненного забора крови у детей
Наука
Solar Orbiter запечатлел «пушистую» корону Солнца в завораживающих деталях
Космос
Китай отправляет миссию на обратную сторону Луны: как смотреть онлайн
Космос
ИИ нашел асимметрию материи и антиматерии на Большом адронном коллайдере
Наука
TikTok вернулся в Россию? Что известно прямо сейчас
Новости
В Японии разработали устройство 6G, которое передает данные со скоростью 100 Гбит/с
Новости
Климатологи объяснили формирование в Антарктиде полыньи размером с Чехию
Наука
Частые кризисы повысили способность человечества выживать
Наука
Физики наблюдали кота Шредингера — превращение атомов из частиц в волну
Наука
Найдена самая глубокая дыра в мире
Наука
«Вышка» заряжает карьеру в IT
Технологии
Ученые создали клей, который работает как паутина Человека-паука (почти)
Наука