Yeni çalışma: Yapay zeka sistemi sayesinde tekrar konuşabiliyoruz

Bir kelime düşünün, bilgisayar onu telaffuz etsin. Yapay zeka destekli yeni bir beyin-bilgisayar arayüzü, konuşma kaybı yaşayan hastalara yardımcı olmayı amaçlıyor. İlk test umut vericiydi, ancak bazı sorular hala cevapsız.

Kaliforniya Üniversitesi'ndeki ABD araştırma ekibi, yeni geliştirilen beyin-bilgisayar arayüzünü "Düşüncelerin gerçek zamanlı olarak bir bilgisayar tarafından iletilmesi" olarak tanımlıyor. Özünde bir yazılım, yani bir yapay zeka sistemi bulunuyor. Bir sinirsel yapay zeka ağı, tek tek kelimeler hakkındaki düşüncelerin hızla tanınıp ses olarak çalınabilmesini sağlıyor. ABD araştırma ekibi, Nature Neuroscience dergisinde yeni sistem hakkında bir rapor yayınladı.

47 yaşındaki bir hasta, yeni beyin-bilgisayar arayüzünün ne kadar iyi çalıştığını test edebildi. 18 yıl önce geçirdiği felçten beri konuşamıyormuş - ya da öyle görünüyordu. Yeni geliştirilen bir nöroimplant ve yapay zeka sayesinde, kendi sesi artık bilgisayardan geliyor. Bu ses, felçten önce yapılmış eski kayıtlardan üretilmişti. Hastanın tek yapması gereken, kelime kelime bir cümle düşünmek ve sistem bunu ses olarak tekrar dinlemek.

"Duygularınızı, hislerinizi, arzularınızı ve ihtiyaçlarınızı ifade edememek, yaşam kalitesinde büyük bir kayıptır. Kendi bedeninizde hapsolmuşsunuzdur," diyor Heidelberg Üniversitesi Hastanesi'ndeki nörorehabilitasyon araştırma grubunun başkanı Rüdiger Rupp. Elektrotlu nöroprotezlerin gelecekte hastalara yardımcı olması amaçlanıyor.

Yeni sistem, beynin motor konuşma merkezinin yakınına 253 elektrotlu bir doku plakası yerleştirmeyi içeriyor. Bu merkez, beynin ön kısmı olan frontal lobda bulunuyor. Elektrotlar beyin aktivitesini ölçüyor ve bundan tek tek heceler ve kelimeler türetmeye çalışıyor. Yapay zeka sistemi öncesinde kapsamlı bir eğitimden geçti. Elektrotlar, denek toplam 1023 atanmış kelimeyi kademeli olarak düşünürken deneklerin beyin aktivitesini ölçtü, diye açıklıyor Rupp. "Elektrotlar, hayal edilen ağız ve konuşma hareketlerini, yani dil ve çene hareketlerini tanıyor."

Yenilikler öncelikle yazılım ve temeldeki yapay zeka modelinde. Araştırma ekibine göre, sistem önceki sistemlerden daha hızlı çalışıyor. Daha önce, kısa ve üzerinde düşünülmüş bir cümlenin bilgisayar tarafından sesli olarak oluşturulması genellikle 20 saniyeden fazla sürüyordu. Yeni yapay zeka sistemiyle, tek tek kelimeler bir saniyelik gecikmeyle oynatılıyor.

Heidelberg Üniversitesi Hastanesi'nden Rüdiger Rupp, bu hızlı tepki süresinin etkilenenler için çok önemli olduğunu söylüyor. "Bir şey söylemek istediğinizi ve sesinizin beş saniye geç geldiğini düşünün. Böyle bir konuşma yapmayı deneyin. Çok, çok zor olacaktır." Şimdiye kadar karşılaşılan önemli gecikmeler, çalışma katılımcıları tarafından çok rahatsız edici olarak algılandı.

Yeni nöroimplantla bile doğal bir konuşma hızına ulaşmak mümkün değil; özellikle kelimeler arasındaki kısa duraklamalar rahatsız edici olabiliyor. Rupp, "Nasıl konuştuğumuzu düşünmüyoruz," diyor. Nöroprotez kullanan kişiler ise yoğun bir şekilde konsantre olmak zorunda. Bu da doğal bir konuşma hızının neden çok iddialı bir hedef olduğunun bir başka nedeni.

Pratik kullanım için bir sistemin yalnızca hızlı değil, aynı zamanda mümkün olduğunca hatasız olması gerekir. Yeni sistem bu konuda çok geride kalıyor. Daha hızlı olmasına rağmen daha fazla hata yapıyor. Yapay zeka sistemi, mükemmel ve sessiz laboratuvar koşullarına rağmen gerçek dünya metinlerindeki eğitilen kelimelerin yüzde 40'ına kadarını yanlış tanımladı.

Rüdiger Rupp, yüksek hata oranının yüksek hızdan kaynaklandığını açıklıyor. Yapay zekanın, hangi kelimenin kastedildiğini en başından, ilk heceden tahmin etmesi gerekiyor. "Telefonunuzda bir mesaj yazdığınızı düşünün. Birkaç harften sonra telefon önerilerde bulunmaya başlıyor." Bu süreçte birçok hata yapılıyor.

Sistem sık sık hata yaptığında çevre nasıl tepki veriyor? Etkilenenler, sürekli yanlış anlaşılmayı beklemek zorunda kaldıklarında daha içine kapanık mı oluyorlar? Yüksek hata oranlarının ne kadar sorunlu olduğunu gösteren iki önemli soru. Uzmanlar ayrıca, bunun tek bir vaka çalışması olduğunu ve Freiburg Üniversitesi Biyomedikal Mikroteknoloji Profesörü Thomas Stieglitz'in de belirttiği gibi, sürekli olarak kafasının dışına bir cihaz takmak zorunda kalan tek bir denek olduğunu belirtiyor. "Tüm bu yaklaşımlarda, kafatasına ahşap vidalarla tutturulmuş ve deriden geçen bir tıkaç kullanılıyor." Bu, büyük bir invaziv işlem.

Heidelberg Üniversitesi'nden Profesör Rüdiger Rupp, yakın zamanda yayınlanan çalışmayı, deneklerin görüş ve bakış açılarından yoksun olduğu için eleştiriyor. "Örneğin, hata oranını çok yüksek mi buldu? Bu, hastaya soracağım önemli bir bilgi." Ayrıca, gelecekte hangi insan gruplarının bundan faydalanabileceği de belirsizliğini koruyor. Yeni nöroprotez şimdiye kadar yalnızca bir hasta üzerinde kapsamlı bir şekilde test edildi.

"Uygulamanın diğer hastalara ne ölçüde aktarılabilir olduğu henüz belirsiz," diyor Berlin Tıp Üniversitesi Klinik Nöroteknoloji çalışma grubu başkanı Surjo Soekadar, ancak teorik olarak gelecekte birçok hasta grubu bundan faydalanabilir. Münih Teknik Üniversitesi Translasyonel Nöroteknoloji Profesörü Simon Jacob ise, "Normal bilişsel yeteneklere ve sağlam bir beyin korteksi olan her hastanın böyle bir teknolojiyi kullanamaması için temel bir neden yok," diyor.

Uzmanlar, testi öncelikle teknolojinin büyük potansiyelini ortaya koyan bir kavram kanıtı olarak görüyor. Thomas Stieglitz, araştırma ekibinin esas olarak yapay zeka sistemini daha da geliştirmek istediğini, ancak daha fazla katılımcının da teknolojiyi önemli ölçüde geliştirebileceğini söylüyor. Ancak, teknolojinin artık yalnızca bir saniyelik gecikmeyle çalışıyor olması bilim camiasında büyük bir heyecan yaratıyor ve gelecekte daha da pratik ve hızlı sistemler üzerinde araştırma yapılması için güçlü bir argüman oluşturuyor.