นักวิจัยเกาหลีใต้พัฒนาอุปกรณ์สวมใส่ AI ตรวจจับการขยับของกล้ามเนื้อลำคอเพื่อแปลงเป็นเสียงพูดได้โดยไม่ต้องเปล่งเสียงจริง ช่วยยกระดับคุณภาพชีวิตผู้ป่วยมะเร็งกล่องเสียงและคนที่มีปัญหาในการสื่อสารให้กลับมาพูดคุยได้อีกครั้ง
ในโลกที่การสื่อสารเป็นหัวใจสำคัญของการดำรงชีวิต การสูญเสียเสียงพูดอาจหมายถึงการขาดการเชื่อมต่อกับสังคมไปโดยสิ้นเชิง ไม่ว่าจะเป็นผู้ป่วยที่ต้องผ่าตัดกล่องเสียงหรือผู้ที่มีความบกพร่องทางการออกเสียง
ทีมนักวิจัยจากเกาหลีใต้ประสบความสำเร็จในการพัฒนาอุปกรณ์สวมใส่ (Wearable Technology) รูปแบบใหม่ที่ไม่ต้องพึ่งพาการสั่นสะเทือนของสายเสียงแบบเดิม แต่ใช้พลังของระบบปัญญาประดิษฐ์ (AI) มา "อ่าน" การเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อลำคอและผิวหนังเพื่อเปลี่ยนเป็นถ้อยคำที่ชัดเจน
เมื่อ "ความเงียบ" มีเสียง
โดยปกติแล้ว การพูดคุยของมนุษย์เกิดจากการสั่นสะเทือนของสายเสียงและการปรับรูปปาก แต่สำหรับผู้ป่วยที่มีปัญหาด้านกล่องเสียง กลไกนี้จะหายไป เทคโนโลยีใหม่นี้จึงเข้ามาทำหน้าที่แทนด้วยหลักการที่เรียกว่า "Silent Speech Interface" หรือระบบสื่อสารไร้เสียง
อุปกรณ์นี้มีลักษณะเป็นแถบสวมคอขนาดกะทัดรัด น้ำหนักเบา ภายในติดตั้งเซนเซอร์พิเศษที่คอยตรวจจับแรงตึงของผิวหนังและการขยับของกล้ามเนื้อลึกไปถึงระดับชั้นเนื้อเยื่อ เมื่อผู้ใช้งานพยายามออกเสียงหรือขยับลำคอตามจังหวะการพูด แม้จะไม่มีเสียงเล็ดลอดออกมา แต่อุปกรณ์จะรับรู้ถึงรูปแบบการเคลื่อนไหวนั้น และส่งข้อมูลไปประมวลผลทันที
นวัตกรรมอ่านกล้ามเนื้อคอด้วย AI
นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีโพฮัง (Pohang University of Science and Technology หรือ POSTECH) ประเทศเกาหลีใต้ นำโดย ศาสตราจารย์ ซอง-มิน พัค (Professor Sung-Min Park) และ ดร. ซองกุก ฮง (Dr. Sunguk Hong) ร่วมกับทีมวิจัยจากภาควิชาวิศวกรรมศาสตร์และวิทยาการคอมพิวเตอร์ พัฒนาอุปกรณ์สวมใส่คอใช้เซนเซอร์ที่เรียกว่า "Multiaxial Strain Sensor" ซึ่งมีความไวสูงมากในการตรวจจับทิศทางการยืดหดของผิวหนังในหลายแกน โดยใช้ระบบปัญญาประดิษฐ์ (AI) มาเรียนรู้รูปแบบการขยับคอเฉพาะตัวของแต่ละบุคคล
ระบบจะวิเคราะห์ว่าการขยับกล้ามเนื้อมัดไหนเชื่อมโยงกับพยัญชนะหรือสระใด จากนั้นจึงสังเคราะห์ออกมาเป็นเสียงพูดที่ลื่นไหล นอกจากนี้ AI ยังใช้เวลาในการเรียนรู้ (Training) สั้นมาก เพียงแค่ให้ผู้ใช้ลองขยับคอตามคำสั่งไม่กี่นาที ระบบก็สามารถเข้าใจและสื่อสารแทนเจ้าของได้อย่างแม่นยำ
ความแม่นยำสูง แม้อยู่ในที่เสียงดัง
หนึ่งในปัญหาใหญ่ของเครื่องช่วยพูดแบบเดิม หรือแม้แต่แอปพลิเคชันสั่งการด้วยเสียงทั่วไป คือการถูกรบกวนจากเสียงภายนอก แต่นวัตกรรมนี้ไม่ได้ใช้ "ไมโครโฟน" ในการรับเสียง แต่ใช้ "แสง" และ "แรงตึง" ในการจับการเคลื่อนไหว ทำให้ป้องกันเสียงรบกวนได้เกือบ 100%
จากการทดสอบพบว่า อุปกรณ์สามารถทำงานได้อย่างแม่นยำแม้ผู้ใช้งานจะอยู่ในสภาพแวดล้อมที่มีเสียงดังระดับ 90 เดซิเบล (เทียบเท่าสถานเขตก่อสร้างหรือโรงงาน) ซึ่งหากเป็นระบบรับเสียงทั่วไปจะไม่สามารถแยกแยะเสียงพูดออกจากเสียงรบกวนได้เลย ความแม่นยำที่สูงถึงกว่า 80% นี้ จึงทำให้เทคโนโลยีนี้มีศักยภาพสูงมากที่จะนำไปใช้งานจริงในที่สาธารณะหรือสถานที่ที่มีความวุ่นวาย
ยกระดับคุณภาพชีวิตสู่การสื่อสารที่เท่าเทียม
เป้าหมายหลักของบริษัทผู้พัฒนาเทคโนโลยีนี้จากเกาหลีใต้ คือการส่งต่อประโยชน์ให้กับผู้ที่มีข้อจำกัดทางการแพทย์ โดยเฉพาะผู้ป่วยมะเร็งกล่องเสียงที่ต้องสูญเสียความสามารถในการสื่อสารหลังการผ่าตัด ซึ่งมักจะส่งผลกระทบต่อจิตใจและการเข้าสังคม
อุปกรณ์ชนิดนี้ถูกออกแบบมาให้สวมใส่ง่าย ไม่ต้องมีการผ่าตัดฝังอุปกรณ์ลงในร่างกาย (Non-invasive) และไม่ก่อให้เกิดความระคายเคืองต่อผิวหนังเหมือนเจลนำไฟฟ้าในอุปกรณ์ยุคเก่า การที่ผู้ป่วยสามารถสื่อสารได้ด้วยการขยับคอตามธรรมชาติ ไม่เพียงแต่ช่วยเรื่องความสะดวก แต่ยังช่วยกอบกู้ความมั่นใจและศักดิ์ศรีความเป็นมนุษย์ ให้พวกเขาสามารถกลับมาใช้ชีวิตในสังคมได้อย่างปกติอีกครั้ง
การต่อยอดในฐานะ Wearable Tech
แม้จุดเริ่มต้นจะมาจากความต้องการทางการแพทย์ แต่ศักยภาพของเทคโนโลยีนี้สามารถต่อยอดไปได้ไกลกว่านั้น ในอนาคตเราอาจเห็นการนำระบบจับจังหวะกล้ามเนื้อลำคอไปใช้ในวงการทหารหรือหน่วยกู้ภัยที่ต้องการสื่อสารกันอย่างลับ ๆ ในที่เงียบสงบ หรือใช้ในที่ทำงานที่เสียงดังจนการพูดคุยปกติทำไม่ได้
นอกจากนี้ ยังอาจนำไปประยุกต์ใช้กับการสั่งการอุปกรณ์อัจฉริยะในบ้าน (Smart Home) โดยที่เราไม่ต้องตะโกนสั่งงาน เพียงแค่ขยับคอหรือกระซิบในใจ อุปกรณ์ที่เชื่อมต่ออยู่ก็สามารถรับคำสั่งได้อย่างแม่นยำ ถือเป็นการเปิดประตูสู่ยุคใหม่ที่มนุษย์และเครื่องจักรสามารถสื่อสารกันได้ผ่านการเคลื่อนไหวเพียงเล็กน้อยเท่านั้น
อุปกรณ์สวมคอ AI นี้ไม่ได้มีไว้เพียงเพื่อความสะดวกสบาย แต่มีไว้เพื่อสร้างโอกาสที่เท่าเทียมกันในสังคม การเปลี่ยนการขยับกล้ามเนื้อเพียงเล็กน้อยให้กลายเป็นเสียงที่มีความหมาย คือการรวมเอาทั้งฟิสิกส์ การแพทย์ และวิทยาการคอมพิวเตอร์เข้าด้วยกัน แม้ในปัจจุบันจะยังอยู่ในขั้นตอนการพัฒนาและทดสอบให้สมบูรณ์ยิ่งขึ้น แต่เชื่อมั่นได้ว่าในอนาคตอันใกล้ เทคโนโลยีนี้จะกลายเป็นเครื่องมือสำคัญที่ช่วยให้ความเงียบไม่เป็นอุปสรรคต่อการสื่อสารของมนุษย์อีกต่อไป ไม่ว่าร่างกายจะมีข้อจำกัดเพียงใดก็ตาม
เรียบเรียงโดย ขนิษฐา จันทร์ทร
ที่มาข้อมูล: postech, newatlas, dongascience, thebrighterside
ที่มาภาพ: newatlas, spj
อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS
“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech
