رقاقة حديثة للتعرف على الكلام في الهواتف بشكل تلقائي

أعلن معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا MIT اليوم، عن تمكن الباحثين ضمن مختبرات الأنظمة التكنولوجية المصغرة مايكروسيستمز لدى المعهد، من تطوير رقاقة يمكنها التعرف على الكلام بشكل تلقائي، بحيث أنها تعمل على توفير الطاقة بنسبة تصل بين 90% بالمقارنة مع التقنيات القائمة حالياً في هذا المجال مما يجعلها تتفوق بشكل كبير.
وتتواجد تكنولوجيا الصوت بشكل أساسي ضمن الأجهزة المحمولة الذكية، ويعود الفضل بذلك إلى النمو المتسارع للمساعدات الصوتية الذكية مثل سيري من آبل وأليكسا من أمازون ومساعد جوجل، ويمكن للشريحة الجديدة المساعدة بشكل كبير فيما يتعلق بمجال تكنولوجيا الصوت ضمن الإلكترونيات الأبسط بكثير.
وتعمل الرقاقة الجديدة على جعل عملية التحكم بالأجهزة الإلكترونية البسيطة نسبياً أمراً عملياً إلى حد كبير، وأعطى فريق الباحثين أمثلة محتملة تتعلق بالأجهزة التي تعمل وفق مفهوم إنترنت الأشياء IoT، وهي الأجهزة المصممة للعمل بشكل مستمر بدون عملية شحن أو تغيير للبطاريات.
وبحسب الباحثين، فإن برمجيات التعرف على الكلام ضمن الهواتف المحمولة قد تتطلب طاقة تصل إلى حوالي 1 واط، بينما تتطلب الرقاقة الجديدة طاقة بين 0.2 و10 ميلي واط، وذلك اعتماداً على عدد الكلمات التي ينبغي لها التعرف عليها.
وسوف تصبح عملية إدخال الكلام أمراً طبيعياً للعديد من التطبيقات القابلة للإرتداء والأجهزة الذكية، وتحتاج الأجهزة الأصغر من هذه إلى واجهات مختلفة لا تعتمد على اللمس أو لوحة المفاتيح، مما يعني الحاجة إلى وجود وظائف وتقنيات متعلقة بالتعرف على الكلام موفرة من ناحية استهلاك الطاقة.
ويمكن للميزة التقنية "الكشف عن النشاط الصوتي" الموجودة ضمن الرقاقة التمييز بين الضوضاء المحيطة وبين الكلام، وتشغيل العتاد الخاص بالتعرف على الكلام عند اكتشافها لوجود صوت يتحدث، حيث تتضمن الرقاقة إمكانية التعرف على الكلام المتواصل بالإعتماد على نموذج ماركوف المخفي HMMs.
وعمل فريق الباحثين على تدريب النماذج الموجودة ضمن الرقاقة باستخدم مجموعة أدوات مفتوحة المصدر تدعى كالدي Kaldi، وجرى استعمال مجموعة مختلفة من بيانات الخطابات للتدريب والاختبار، كما تم التدريب على مفردات اللغة الإنكليزية والأرقام.
وجرى تصميم الرقاقة بشكل أساسي لكي تعمل دائماً على وضع الطاقة المنخفضة، والتحول عندما تتمكن من اكتشاف صوت ما، مما يجعلها مثالية بالنسبة لتقنيات عديدة مثل الأجهزة القابلة للإرتداء، والتي يمكنها الاستفادة من تقنية التحكم عن طريق الصوت وتحتاج إلى العمل لفترة اطول بكثير دون شحن مقارنة بالهاتف المحمول.