الهند تطور جهاز استشعار يُسهل التواصل بين فاقدي الصوت

طوّر باحثون في المعهد الهندي للتكنولوجيا في جواهاتي IIT-Guwahati جهاز استشعار للاهتزازات تحت الماء يمكّن من التعرف الآلي على الصوت دون تلامس.

الجهاز يعد خطوة واعدة للتواصل بين الأشخاص الذين يعانون من إعاقات صوتية ولا يستطيعون استخدام أنظمة التعرف على الصوت التقليدية.

وجاء تطوير الجهاز بالتعاون مع باحثين من جامعة ولاية أوهايو الأمريكية وفقًا لبيان صدر اليوم الاثنين عن المعهد.

وأشار البيان إلى أن تقنيات التعرف على الصوت أصبحت جزءًا لا يتجزأ من الحياة المعاصرة، إذ تسهم في تشغيل الأجهزة الذكية مثل الهواتف المحمولة والأجهزة المنزلية باستخدام الأوامر الصوتية. لكن هذا التطور يظل غير متاح لأولئك الذين يعانون من اضطرابات في الصوت.

ولمعالجة هذا التحدي ابتكر فريق البحث حلًا يتمثل في التركيز على هواء الزفير الخارج من الفم أثناء محاولة التحدث وهي وظيفة فسيولوجية أساسية.

وأوضح البيان”في الحالات التي لا يستطيع فيها الأشخاص إصدار صوت، تؤدي محاولة التحدث إلى تدفق الهواء من الرئتين. وعندما يمر هذا الهواء فوق سطح الماء يُحدث تموجات دقيقة. وقد طوّر الفريق البحثي جهاز استشعار للاهتزازات تحت الماء يستطيع التقاط هذه التموجات المائية وتفسيرها على شكل إشارات كلام دون الاعتماد على الصوت المسموع، ما يفتح بابًا جديدًا لتقنيات التعرف على الصوت”.

ويُصنع الجهاز من إسفنجة مسامية موصلة وقابلة للتفاعل الكيميائي. وعندما يوضع أسفل سطح الماء مباشرة، عند نقطة التقاء الهواء والماء، يستطيع التقاط الاضطرابات الدقيقة الناتجة عن هواء الزفير وتحويلها إلى إشارات كهربائية قابلة للقياس.

وقد استخدم فريق البحث شبكات العصبونات الالتفافية ، وهي نوع من نماذج الذكاء الاصطناعي المتقدمة، للتعرف بدقة على أنماط الإشارات الدقيقة.

ويتيح هذا النظام للمستخدمين إمكانية التفاعل مع الأجهزة من دون الحاجة لإصدار صوت ومن مسافة بعيدة.

ونُشرت نتائج هذا البحث في مجلة Advanced Functional Materials العلمية المتخصصة.

وقال البروفيسور أوتام مانّا أحد أعضاء فريق البحث”هذا واحد من التصاميم النادرة للمواد التي تمكّن من التعرف على الكلام من خلال مراقبة التموجات المائية التي تتشكل عند التقاء الهواء بالماء نتيجة الزفير من الفم. من المحتمل أن يوفّر هذا النهج حلاً عمليًا للتواصل مع الأفراد الذين يعانون من تلف جزئي أو كامل في الأحبال الصوتية”.

ويبلغ سعر النموذج الأولي للجهاز على المستوى المعملي حوالي 3000 روبية هندية”ما يعادل حوالي 35 دولارًا أمريكيًا”

وأشار البيان إلى أن الفريق البحثي يسعى حاليًا للتعاون مع جهات صناعية من أجل تحويل هذه التقنية إلى منتج عملي قابل للاستخدام التجاري مما سيسهم في خفض التكلفة النهائية.

ومن أبرز مميزات الجهاز: التفسير الذكي للإشارات باستخدام الذكاء الاصطناعي، والتحكم بالأجهزة الذكية دون استخدام اليدين.

ويخطط فريق البحث في المرحلة القادمة للحصول على اعتماد طبي سريري للجهاز المطوّر.