Uma nova tecnologia de inteligência artificial (IA) vai ajudar pessoas com problemas vocais, como câncer de laringe ou outras condições patológicas nas cordas vocais, a voltar a falar. A invenção é um dispositivo fino e pequeno, que pode ser fixado à garganta pelo lado de fora, e pode recuperar a função vocal com 95% de precisão.

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IA auxilia recuperação vocal

A invenção é de Jun Chen, professor assistente de bioengenharia na Escola de Engenharia Samueli da UCLA. Anteriormente, Chen já havia desenvolvido uma luva vestível que ajuda a traduzir língua de sinais para inglês em tempo real.

A IA de recuperação vocal é mais um esforço para ajudar pessoas com deficiência ou condições patológicas.

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Segundo o TechXplore, o dispositivo é macio, fino e elástico, com pouco mais de 2,5 centímetros quadrados. Ele mede 1,2 polegadas de cada lado, tem 0,06 polegadas de espessura e pesa cerca de 7 gramas.

Para funcionar, ele é fixado na parte de fora da garganta e detecta os movimentos dos músculos da laringe. Então, traduz essa movimentação em sinais de fala, através de IA com 95% de precisão.

(Imagem: Jun Chen/UCLA/Reprodução)

Como funciona o dispositivo

  • O dispositivo de recuperação de fala parece um adesivo e é formado por dois componentes. O primeiro é um componente de detecção, que detecta e converte sinais gerados pelo movimento dos músculos em sinais elétricos precisos, usando algoritmos de IA;
  • Já o segundo componente é de atuação, que transforma os sinais elétricos traduzidos na fala em voz alta;
  • Cada um desses dois componentes têm duas camadas, uma de silicone biocompatível polidimetilsiloxano (PDMS), com propriedades elásticas, e uma camada de indução magnética formada por bobinas de indução de cobre;
  • Entre elas, está uma quinta camada, com PDMS misturado com microímãs, para gerar o campo magnético que dará origem aos sinais elétricos;
  • Para funcionar, o dispositivo capta as mudanças no campo magnético, a partir da movimentação dos músculos, e os traduz em fala.
Demonstração da composição do dispositivo (Imagem: Jun Chen/UCLA/Reprodução)

Testes

A IA foi testada em oito adultos saudáveis.

Os pesquisadores coletaram dados dos movimentos dos músculos da laringe e os correlacionaram com a fala resultante, usando aprendizado de máquina. Então, eles selecionaram uma voz para fazer o dispositivo reproduzir o que aprendeu.

A equipe testou a precisão do sistema fazendo com que os participantes falassem cinco frases, primeiro em voz alta e depois sem voz. Algumas das frases eram “Oi, Rachel, como você está hoje?” e “Te amo”.

Eles constataram que o modelo teve 94,68% de precisão em traduzir o movimento muscular em voz. No futuro, a equipe vai trabalhar para ampliar o vocabulário da IA e realmente testá-lo em pessoas com problemas vocais.

Quem pode usar a IA de fala

Segundo Chen, os mecanismos de recuperação vocal atuais podem ser inconvenientes, desconfortáveis ou até invasivos. Ele espera que a IA seja usada em abordagens terapêuticas, como terapia vocal, para ajudar pessoas a recuperar a voz depois de uma condição patológica, cirurgia ou repouso vocal.