طوّر باحث من جامعة ستيرلنغ نظارات ذكية مدعومة بالذكاء الاصطناعي يمكن أن تُحدث تحسناً جذرياً في تجربة الأشخاص الذين يعانون من ضعف السمع.
وتعتمد الفكرة على مساعدة المستخدمين من خلال عزل الضوضاء في الزمن الحقيقي حتى في البيئات الصاخبة.
وتحتوي النظارات على كاميرا صغيرة تتابع حركة شفاه المتحدث، بينما يستخدم تطبيق على الهاتف الذكي تقنية 5G لإرسال البيانات الصوتية والبصرية إلى خادم سحابي يعيد صوت المتحدث نقياً مباشرة إلى سماعة الأذن أو سماعات الرأس بزمن شبه فوري.
هذا النهج، المعروف بـ"تعزيز الكلام السمعي-البصري"، يتجاوز عيوب تقنيات إلغاء الضوضاء التقليدية التي غالباً ما تفشل مع الأصوات المتداخلة أو البيئات الصوتية المعقدة.
بدأ المشروع بدراسة في عام 2015، ويقوده الآن فريق من جامعة هيريوت وات بالتعاون مع الدكتور إحسان أديل من جامعة ستيرلنغ وباحثين من إدنبرة ونابير.
اختراق علمي
قال الدكتور أديل، صاحب فكرة أجهزة السمع متعددة الوسائط المعتمدة على 5G عام 2018، إن رؤية الجيل القادم من أجهزة السمع تتحقق عملياً بدعم من شركائه البحثيين.
وأضاف أن الفريق يسعى للتغلب على تحديات مثل التأخير والخصوصية والتكلفة بالانتقال من النماذج التقليدية للذكاء الاصطناعي إلى معالجة عصبية تحاكي الخلايا الهرمية في القشرة المخية، ما يفتح الباب أمام أجهزة سمع مستقلة، شخصية، وذات أساس بيولوجي.
وأكد أن الأجهزة الجديدة ستوفر أداءً يقارب المستوى البشري مع استهلاك طاقة ضئيل وحماية كاملة للخصوصية، ما يعزز فهم الأسس العصبية للكلام السمعي-البصري ويساعد ضعاف السمع في البيئات الاجتماعية الصعبة.
نهج جديد
بحسب المعهد الملكي الوطني للأشخاص ضعاف السمع في بريطانيا، يعاني أكثر من 1.2 مليون شخص من ضعف سمع شديد.
ورغم أن السماعات الطبية تساعد، إلا أن محدودية حجمها وقدرتها الحسابية تجعلها غير فعالة في الأماكن الصاخبة مثل المقاهي أو محطات النقل أو أماكن العمل.
ويعتمد النظام الجديد على نقل العبء الحسابي إلى الخوادم السحابية لتشغيل خوارزميات تعلم عميق قوية دون إنهاك الجهاز القابل للارتداء.
ويعمل الفريق البحثي على مستويين: الذكاء الاصطناعي السحابي، والذكاء الاصطناعي على مستوى الأجهزة الطرفية، للوصول إلى أفضل النتائج مع الحفاظ على الاستدامة.
- طالع أيضاً: الذكاء الاصطناعي يسلّح جهاز المناعة بـ"صواريخ" لمهاجمة الخلايا السرطانية
من المختبر إلى الحياة
ما زال النظام في مرحلة النموذج الأولي، لكنه أظهر نتائج مبكرة مشجعة مع مستخدمي أجهزة السمع.
ويجري الفريق محادثات مع شركات تصنيع السماعات لتوسيع الإتاحة وخفض التكاليف، إضافة إلى تنظيم ورش عمل مع مستخدمي السماعات الطبية وجمع عينات ضوضاء متنوعة لتحسين الأداء.
ويرى الباحثون أن النموذج السحابي قد يصبح متاحاً للعامة مستقبلاً ليستفيد منه أي مستخدم يملك جهازاً متوافقاً.
قدرات خارقة
قالت البروفيسورة ماثيني سيلاثوراي من جامعة هيريوت وات، إن الهدف ليس إعادة اختراع السماعات بل "منحها قدرات خارقة"، حيث يكفي أن ينظر المستخدم إلى الشخص الذي يريد سماعه لعزل صوته حتى وسط محادثات متزامنة.
وأوضحت أن التقنية قد تساعد أيضاً العاملين في البيئات الصاخبة مثل المستشفيات ومنصات النفط، إلى جانب دعم الأشخاص الذين يعانون ضعف البصر الشديد.
وأشارت سيلاثوراي إلى أن قلة الشركات المصنعة تحد من دعم السماعات في الضوضاء، مؤكدة أن فريق البحث يسعى لكسر هذا الحاجز وتوفير دعم سمعي ذكي وبأسعار معقولة للأطفال وكبار السن.