DT News - Bulgaria - Иновация в речевата терапия: модел демонстрира движенията на езика в реално време

Dental Tribune International

чт. 2 ноември 2017

запази

Френски изследователски екип е разработил система, която показва движенията на езика в реално време. Очаква се тази визуална система за биологична обратна връзка да улесни разбирането на движението на езика, а оттам и коригирането на говора и би могла да се използва в речевата терапия и при изучаването на чужди езици.

Прихванати с помощта на ултразвукова сонда, поставена под челюстта, движенията на езика се обработват от алгоритъм за машинно учене, който контролира артикулиращата говореща глава. Освен лицето и устните този „аватар“ вади на показ и езика, небцето и зъбите, които обикновено са скрити във вокалния тракт.

Речевата терапия при хора с говорни смущения отчасти използва упражнения с повторение. Лекуващият специалист анализира качеството на произношението на пациента, като му обяснява с помощта на рисунки как да артикулира звуковете в устата, особено с езика – нещо, за което пациентите обикновено не знаят. Ефективността на терапията зависи от това доколко пациентът може да изпълни указанията. Именно тук идват на помощ визуалните системи за биологична обратна връзка. Те позволяват на пациентите да видят артикулиращите движения, които правят, в реално време и по-специално начина, по който се движат езиците им, така че те да са запознати с тези движения и да могат да коригират по-бързо речевите си проблеми.

В продължение на няколко години изследователите са използвали ултразвук за проектиране на системи за биологична обратна връзка. Образът на езика се получава чрез поставяне на сонда под челюстта, подобна на тази, която се използва за наблюдение на сърцето или плода в утробата. Понякога за пациентите е трудно да разчитат тези изображения, тъй като не са с достатъчно добро качество и не предоставят никаква информация за позицията на небцето и зъбите. В новия проект екипът от учени е предложил подобрение на тази визуална обратна връзка чрез автоматично анимиране на артикулирането в реално време, базирано на ултразвукови изображения. Този виртуален клонинг на реален говорещ човек в продължение на много години е разработван в лабораторията GIPSA (съвместно изследователско звено на Националния център за научни изследвания, Технологичния институт в Гренобъл и университета Grenoble Alpes) и създава контекстуализирана и следователно по-естествена визуализация на артикулиращите движения.

Силата на тази нова система, разработена от изследователите в лабораторията GIPSA и в изследователския център Inria Grenoble Rhône-Alpes, се състои в алгоритъма за машинно учене. Този алгоритъм анализира в рамките на възможностите си артикулиращите движения, които затрудняват пациента, когато започне да използва системата. Тази характеристика е незаменима за целеви терапии. Алгоритъмът използва вероятностни модели, базирани на голяма база данни от речеви експерт, който е способен да произнася всички звукове на един или повече езици. Този модел се адаптира автоматично към морфологията на всеки нов потребител след кратко системно калибриране, по време на което пациентът трябва да произнесе няколко фрази.

В момента системата, валидирана в лаборатория с пациенти без проблеми с говора, се тества в опростена версия в клинично проучване за пациенти, които са претърпели операция на езика. Учените разработват и друга версия на системата, в която артикулиращата говореща глава автоматично се анимира не чрез ултразвук, а директно от гласа на потребителя.

Проучването, озаглавено „Автоматична анимация на модела на артикулиращ език чрез ултразвукови изображения на вокалния тракт“, е публикувано в октомврийския брой на сп.Speech Communication.