باحثون يتوصلون لآلية تنهي معاناة الذين يعانون من اضطرابات في الصوت.. رقعة مرنة
تاريخ النشر: 14th, March 2024 GMT
نشرت مجلة "إيكونوميست" تقريرا استعرضت فيه آلية جديدة توصل إليها باحثون يمكنها أن تساعد من يعانون مشاكل في الصوت.
وقالت المجلة إن الصوت البشري، بكل ما لديه من قوة لإبهار الجماهير، وجذب أحبائهم، وإثارة غضب الجيران، هو شيء حساس.
وبينت المجلة أنه يتم إنتاج الصوت المميز لكل شخص عندما يتسبب الهواء القادم من الرئتين في اهتزاز الأوتار الصوتية، وهي طيات الأنسجة العضلية في الحنجرة.
ويمكن أن تتضرر هذه الأوتار الصوتية بسهولة بسبب الإجهاد أو العدوى أو الإفراط في الاستخدام، ولا يقتصر الأمر على فناني الأداء المفرطين في الحماس الذين يتعرضون لخطر إجهاد حناجرهم، وفقا لدراسة أجريت عام 2005، فإن 30 بالمئة من السكان سيعانون من اضطراب الصوت في مرحلة ما من حياتهم.
وفي دراسة نشرت في مجلة Nature Communications هذا الأسبوع، طرحت مجموعة من الباحثين في الهندسة الحيوية من جامعة كاليفورنيا، لوس أنجلس، حلا جذابا.
وقالت "إيكونوميست" إنهم صمموا واختبروا رقعة ناعمة يمكن لصقها على رقبة الشخص، حيث تلتقط حركات العضلات، وبمساعدة خوارزميات التعلم الآلي التي تعالج الإشارات، وتترجمها إلى كلام مسموع.
على الرغم من أن جهاز الفريق هو نموذج أولي مبكر، إلا أن لديه القدرة على تقديم تحسين كبير على البدائل الحالية.
وعندما يفقد شخص ما صوته اليوم، فإن الحل الأسهل هو اللجوء إلى الكتابة أو إرسال الرسائل النصية أو كتابة الملاحظات للتواصل.
ويقول جون تشن، المؤلف الرئيسي للورقة البحثية، إن الكتابة يمكن أن تكون بطيئة وغير مريحة، كما أن كتابة ملاحظات واضحة لا يمكن إجراؤها إلا في الإضاءة الجيدة.
ويمكن أن تتطلب الحلول الأكثر تطورا، مثل الحنجرة الكهربائية، والأجهزة الخارجية التي يتم تثبيتها على الحنجرة لإنتاج الاهتزازات اللازمة للكلام، تدريبا خاصا لاستخدامها، وغالبا ما تكون التدخلات الجراحية غازية إلى حد كبير، من الناحية النظرية، ستكون الرقع اللاصقة قادرة على إزالة كل هذه العقبات.
والآلية الكامنة وراء جهاز الدكتور تشين هي مبدأ يُعرف باسم التأثير المغناطيسي المرن، وعندما يتم دمج الجسيمات النانوية المغناطيسية في مواد لينة مثل البوليمرات المرنة أو السيليكون، يمكن أن تتغير خصائصها المغناطيسية مع تمدد المادة.
وذلك لأن كل تشوه يتسبب في دوران الجزيئات أو تحركها بالنسبة لبعضها البعض، مما يؤدي إلى تغيير مغنطة المادة، عند دمجها في رقعة ذات حاشية من ملفات النحاس التي تولد مجالا مغناطيسيا خلفيا، يمكن التقاط حركات الجسيمات بدقة كتغيرات على هذه الخلفية.
وعندما تتحرك عضلات الحنجرة تحت رقعة السيليكون، يمكن أيضا تحويل اختلافات المجال المغناطيسي الناتجة إلى إشارات كهربائية.
وفي اختبار مع ثمانية مشاركين، التقط الباحثون الإشارات التي ظهرت عندما تحدث المشاركون وتزامنوا مع شفاههم خمس جمل مختلفة (بما في ذلك: "آمل أن تسير تجاربك على ما يرام!"، "عيد ميلاد سعيد!" و"أنا أحبك!").
وثم قاموا بتدريب نموذج للتعلم الآلي للتعرف على الأشكال المميزة للإشارات الكهربائية المرتبطة بكل جملة، وتمكنت هذه الخوارزمية بعد ذلك من التنبؤ بأي من الجمل الخمس التي نطق بها المشاركون سواء بصوت عالٍ أو بصمت بدقة تزيد عن 90 بالمئة.
ويجلب تصميم الرقعة فوائد إضافية، بالإضافة إلى التمدد، وتظل الرقعة لاصقة على الجلد المتعرق، ويمكن استخدامها بشكل مستمر لمدة 40 دقيقة دون أن ترتفع حرارتها.
ولا يزال هناك طريق طويل للتحسين في الوقت الحالي، يستطيع الجهاز التعرف فقط على العبارات الخمس التي تم تدريبه عليها.
بالإضافة إلى ذلك، فإن الاختلافات الفردية في الطيات الصوتية تعني أنه يجب تخصيص الخوارزمية لكل مستخدم. ولجعل الأمر عمليا على نطاق واسع، سيحتاج الباحثون إلى جمع المزيد من البيانات.
المصدر: عربي21
كلمات دلالية: سياسة اقتصاد رياضة مقالات صحافة أفكار عالم الفن تكنولوجيا صحة تفاعلي سياسة اقتصاد رياضة مقالات صحافة أفكار عالم الفن تكنولوجيا صحة تفاعلي صحة الصوت الأوتار الحنجرة الصوت الحنجرة الأوتار الحبال الصوتية المزيد في صحة سياسة سياسة صحة صحة صحة صحة صحة صحة سياسة اقتصاد رياضة صحافة أفكار عالم الفن تكنولوجيا صحة یمکن أن
إقرأ أيضاً:
محققون: منفذ هجوم مانهايم ألماني ذو سوابق قضائية ويعاني من اضطرابات عقلية
المشتبه به في هجوم الدهس الذي أسفر عن مقتل شخصين على الأقل هو ألماني يبلغ من العمر 40 عامًا من لودفيغسهافن، وقد أدين سابقا في قضايا تتعلق بالقيادة تحت تأثير الكحول وخطاب الكراهية.
ألقت السلطات الألمانية القبض على رجل يبلغ من العمر 40 عامًا من ولاية راينلاند بالاتينات، على خلفية هجوم الدهس المروع الذي وقع الاثنين، وأسفر عن مقتل شخصين على الأقل وإصابة 11 آخرين.
وخلال مؤتمر صحفي عقدر إثر الهجوم، أعلن المحققون عن مؤشرات قوية تدل على معاناةالمشتبه به من اضطرابات عقلية، وهو ما يشكل محور التحقيقات الحالية. ووفقًا لما صرح به رئيس النيابة العامة، روميو شوسلر، فقد تم توجيه تهم القتل والشروع في القتل رسميًا إلى الجاني.
ويحمل المشتبه به سجلًا جنائيًا يتضمن إدانات سابقة، من بينها القيادة تحت تأثير الكحول، بالإضافة إلى إدانة بجريمة تتعلق بخطاب الكراهية عام 2018، إثر تعليق له على صورة فيسبوك اعتُبر ذا دوافع يمينية متطرفة.
Relatedمقتل شخص على الأقل وإصابة آخرين في حادث دهس بمدينة مانهايم الألمانيةمكتب المدعي العام: "عملية الدهس في ميونيخ تمت بدوافع دينية متطرفة والمشتبه به أفغاني هتف الله أكبر"وفاة طفلة ووالدتها متأثرتين بجراح أصيبتا بهما في حادث الدهس في ميونيخوكشفت التحقيقات أن الجاني حاول الانتحار عبر إطلاق رصاصة فارغة داخل فمه، ما استدعى نقله إلى المستشفى حيث يخضع حاليًا للعلاج، فيما أكد الأطباء أن حالته مستقرة. وقد أوردت وسائل الإعلام المحلية أن اسمه هو "ألكسندر س.".
أما الضحيتان اللتان لقيتا حتفهما في الحادث، فتم التعرف عليهما وهما امرأة تبلغ من العمر 83 عامًا ورجل يبلغ من العمر 54 عامًا. كما ارتفع عدد المصابين إلى 11 شخصًا، بعد أن كان 10 في التقارير الأولية.
وأثار الهجوم ردود فعل سياسية واسعة، حيث كتب فريدريش ميرتس، المرشح الأبرز لمنصب المستشار الألماني المقبل، على موقع X: "هذا الحادث، إلى جانب الجرائم المروعة التي شهدناها في الأشهر الأخيرة، يذكّرنا بشكل عاجل بضرورة بذل كل ما في وسعنا لمنع مثل هذه الأعمال".
بدوره، عبر المستشار الألماني المنتهية ولايته، أولاف شولتز، عن حزنه العميق، قائلًا: "نحزن مع عائلات ضحايا هذا العمل العنيف الذي لا معنى له".
ووقع هجوم الدهس المروع في شارع بارادبلاتز، أحد شوارع المشاة الرئيسية وسط مدينة مانهايم، عند منتصف النهار، حيث شهدت المنطقة ازدحامًا غير معتاد بسبب إقامة سوق كرنفالي، ما زاد من أعداد المتواجدين في المكان وقت الحادث.
ووفقًا للتحقيقات، فإن السيارة المستخدمة في الهجوم كانت مركبة دفع رباعي مدمجة داكنة اللون أو سوداء، حيث انطلقت بسرعة عالية وصدمت العديد من المارة في شارع التسوق الرئيسي، وفق ما أفادت به التقارير.
وتقع مانهايم، التي يبلغ عدد سكانها 300,000 نسمة، على بعد 80 كيلومترًا جنوب فرانكفورت، وهي واحدة من المدن التي تستعد لاستضافة احتفالات موسم الكرنفال هذا الأسبوع. ورغم أن استعراض الكرنفال الرئيسي في مانهايم قد أقيم يوم الأحد، إلا أن وسط المدينة كان لا يزال يعج بالنشاط يوم الاثنين، لحظة وقوع الهجوم.
Relatedتعرف على فريدريش ميرتس.. الزعيم المحافظ الذي يقود ألمانيا إلى مرحلة جديدةألمانيا تدرس إنشاء صندوقين بمئات المليارات لتمويل ميزانية الدفاع والبنية التحتيةألمانيا: الآلاف يشاركون في كرنفال كولونيا رغم تهديدات داعشوأدى الحادث إلى إلغاء احتفالات الكرنفال في مدن هايدلبرغ، شفيتزنجن، وبرول، الواقعة في ولاية بادن فورتمبيرغ، كإجراء احترازي.
ويأتي هذا الهجوم بعد أسابيع فقط من حادث دهس آخر وقع في ميونيخ، حيث قُتلت أم وطفلتهاإثر هجوم بسيارة، كما شهدت مدينة ماغدبورغ في ديسمبر الماضي حادثة مروعة راح ضحيتها ستة أشخاص وأصيب أكثر من 200 آخرين عندما اقتحمت سيارة سوقًا لعيد الميلاد.
Go to accessibility shortcutsشارك هذا المقالمحادثة مواضيع إضافية انتخابات ألمانيا: اليمين المحافظ في المركز الأول وهزيمة تاريخية للحزب الاشتراكي بزعامة أولاف شولتز الهجوم على سوق عيد الميلاد في ماغديبورغ يفاقم مشاعر العداء تجاه المهاجرين ويثير قلق الجاليات وفاة طفلة ووالدتها متأثرتين بجراح أصيبتا بهما في حادث الدهس في ميونيخ مانهايمجريمةألمانيا