Intelligence artificielle Une interface cerveau-machine permet à des personnes handicapées d'écrire grâce à la...

Pour approfondir le sujet

Sur le même thème :

Intelligence artificielle : la reconnaissance d’expressions faciales peut-elle être universelle ?

Dans chaque pays du monde, pour exprimer nos sentiments, nos émotions ou parfois même une idée, nous utilisons certaines expressions faciales. Toutefois, ces mimiques...

Un modèle d’intelligence artificielle permet de réfuter certaines conjectures mathématiques

En mathématiques, une conjecture est un résultat qui semble vrai, mais pour lequel aucune démonstration n'a été trouvée : c'est ce qui la diffère...

Une équipe de recherche du MIT développe une fibre textile intelligente qui stocke et analyse des données

Plusieurs chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont conçu une fibre dotée de capacités numériques grâce à un réseau de neurones artificiels. Celle-ci...

Focus sur PanGu-Alpha, le modèle de langage élaboré avec 25 milliards de paramètres de plus que GPT-3

GPT-3, le modèle de langage d'Open AI, disponible depuis juillet 2020, était au moment de son annonce, le plus gros modèle linguistique jamais entrainé...

Une interface cerveau-machine permet à des personnes handicapées d’écrire grâce à la pensée

Des chercheurs de l’Université de Stanford ont conçu une interface cerveau-machine (ICM) innovante. Cette interface neuronale directe permettra à son utilisateur d’écrire des mots en pensant à la manière dont il les aurait écrits en lettres manuscrites. Cette nouvelle technologie pourrait permettre à des personnes ne pouvant pas écrire à cause d’un handicap de s’exprimer plus facilement.

Les interfaces cerveau-machine pour aider les personnes handicapées au quotidien

Les ICM permettent de relier le cerveau humain à des périphériques externes comme un ordinateur et ont pour but d’améliorer la qualité de vie de personnes handicapées. Ces appareils traduisent l’activité cérébrale pour “exprimer” une volonté de l’utilisateur. Par exemple, en matière d’ICM pour la communication, un curseur peut se déplacer sur un clavier virtuel afin qu’une personne puisse taper des mots sur un ordinateur. D’autres suivent le mouvement oculaire afin que ce curseur se déplace correctement.

Dans le cadre d’une étude, plusieurs chercheurs de l’Université de Stanford ont souhaité aller plus loin. C’est ce qu’ils expliquent dans le cadre d’un article écrit par Darrel R. Deo, Paymon Rezai, Leigh R. Hochberg, Allison Okamura, Krishna Vaughn Shenoy et Jamie M. Henderson.

Les réseaux de neurones pour traduire les pensées de l’écriture

Cette ICM repose sur un réseau de neurones artificiels capable de traduire les signaux cérébraux de l’individu. La personne s’imagine en train d’écrire quelque chose avec un stylo, et le modèle prend en compte ses pensées pour les reproduire à l’écran. L’avantage principal ce dispositif réside dans le fait que la personne peut continuer à regarder ce qu’elle veut ou à penser à ce qu’elle souhaite écrire sans penser au mouvement d’un curseur ou sans se forcer à regarder à un endroit en particulier.

Deux réseaux de capteurs permettent de capter les signaux émis par une centaine de neurones. Ces capteurs sont disposés sur l’utilisateur qui n’a plus qu’à s’imaginer écrire des mots sur une feuille à l’aide d’un crayon. L’écriture manuscrite est ensuite convertie automatiquement en texte.

L’outil a été testé par un homme dont la main était paralysée à cause d’une lésion de la moelle épinière. Dans le cadre de cette expérience, le participant a écrit environ 90 caractères par minute avec une précision brute de 94,1 %, un chiffre qui grime à 99 % si le dispositif est combiné à un correcteur automatique universel. Pour comparaison, les chercheurs ont proposé à d’autres personnes du même âge et valides d’utiliser leur smartphone afin d’écrire les mêmes propos : leur vitesse de frappe est estimée à 115 caractères par minute, soit seulement 25 de plus que celle proposée par l’ICM.

Un système entraîné grâce au machine learning et à la data augmentation

Le système possède toutefois ses limites : les capteurs ne ciblent pas tous les neurones directement impliqués dans le contrôle du mouvement de la main. Cette tâche serait beaucoup trop complexe vu qu’il existerait plusieurs milliers voire plusieurs millions de neurones dédiés à cette tâche dans le cerveau humain. Les deux capteurs surveillent environ 200 neurones, ce qui selon les chercheurs, est suffisant pour obtenir une interprétation fiable des signaux cérébraux.

L’outil a été entrainé grâce à un algorithme de machine learning : l’équipe de recherche s’est basée sur quelques exemples de signaux de recherche générés par le cerveau humain lorsqu’il pensait à l’écriture d’une lettre de l’alphabet. Les chercheurs ont ensuite enrichi le jeu de données en procédant à une data augmentation consistant à les dupliquer les échantillons tout en y ajoutant des interférences et variations subtiles afin d’obtenir un jeu de données d’apprentissage plus conséquent.

En partant du même principe, l’équipe souhaite désormais concevoir un décodeur de parole qui pourrait permettre aux personnes muettes de synthétiser leurs dires grâce à la pensée et à l’interprétation des signaux de neurones habituellement associés à la parole.


1ère Marketplace de l'IA et de la transformation numérique vous recommande :
 
Zacharie Tazrout

Partager l'article

IA et Musique : Soundcloud, plateforme de streaming audio musicale, annonce l’acquisition de Musiio

L'IA pour la musique est un sujet qui passionne, nous lui avons d'ailleurs consacré un dossier dans le dernier numéro d'ActuIA, actuellement en vente...

Focus sur la solution Tekimpact qui vise à accélérer l’innovation technologique des entreprises

La SATT CONECTUS, société alsacienne d'accélération du transfert de technologie, et la startup TEKIMPACT ont signé une licence exclusive pour l’exploitation mondiale d’une technologie...

Transition énergétique : Autogrid annonce son rachat par Schneider Electric

Début, Autogrid, société pionnière de l'optimisation basée sur l'IA pour les ressources énergétiques distribuées (RED), qui s'est donné pour mission d'accélérer l'accès aux énergies...

Atos annonce le lancement d’« Atos Business Outcomes-as-a-service » développé en collaboration avec Dell Technologies

Début mai, Atos a annoncé le lancement d’Atos Business Outcomes-as-a-Service ( Atos BOaaS ), une offre 5G, Edge et IoT développée conjointement avec Dell...
Recevoir une notification en cas d'actualité importante    OK Non merci