Menggabungkan jaringan saraf konvolusional dengan ilmu saraf komputasi untuk mensimulasikan mekanika koklea
Ai

Menggabungkan jaringan saraf konvolusional dengan ilmu saraf komputasi untuk mensimulasikan mekanika koklea


CF ) dalam domain waktu. a, b, arsitektur CoNNear dengan konteks (a) dan tanpa (b). Model CoNNear akhir memiliki empat lapisan encoder dan decoder, menggunakan konteks dan menyertakan fungsi aktivasi tanh antara lapisan CNN. c, Gambaran umum tentang pelatihan model dan prosedur evaluasi. Sedangkan referensi, simulasi TL-model analitik ke korpus bicara digunakan untuk melatih parameter CoNNear, evaluasi model dilakukan dengan menggunakan rangsangan akustik sederhana yang biasa diadopsi dalam studi mekanika koklea. Kredit: Kecerdasan Mesin Alam (2021). DOI: 10.1038 / s42256-020-00286-8″ width=”800″ height=”530″/>

CoNNear adalah encoder-decoder NN konvolusional penuh dengan konvolusi bertahap dan melewatkan koneksi untuk memetakan input audio ke 201 output getaran BM dari bagian koklea yang berbeda (NCF.) di domain waktu. a, b, arsitektur CoNNear dengan konteks (a) dan tanpa (b). Model CoNNear akhir memiliki empat lapisan encoder dan decoder, menggunakan konteks dan menyertakan fungsi aktivasi tanh antara lapisan CNN. c, Gambaran umum tentang pelatihan model dan prosedur evaluasi. Sedangkan referensi, simulasi TL-model analitik ke korpus bicara digunakan untuk melatih parameter CoNNear, evaluasi model dilakukan dengan menggunakan rangsangan akustik sederhana yang biasa diadopsi dalam studi mekanika koklea. Kredit: Kecerdasan Mesin Alam (2021). DOI: 10.1038 / s42256-020-00286-8

Trio peneliti di Ghent University telah menggabungkan jaringan saraf konvolusional dengan ilmu saraf komputasi untuk membuat model yang mensimulasikan mekanika koklea manusia. Dalam makalah mereka yang diterbitkan di Kecerdasan Mesin Alam, Deepak Baby, Arthur Van Den Broucke, dan Sarah Verhulst menjelaskan cara mereka membuat model dan cara yang mereka yakini dapat digunakan.

Selama beberapa dekade terakhir, kemajuan besar telah dibuat dalam teknologi pengenalan suara dan ucapan. Pelanggan secara rutin dilayani oleh agen berbasis telepon, misalnya. Selain itu, pengenalan suara dan sistem respons pada ponsel cerdas telah ada di mana-mana. Tetapi satu fitur yang mereka semua miliki adalah bahwa terlepas dari tampilannya, tidak ada yang beroperasi secara real time. Masing-masing didasarkan pada perangkat keras dan perangkat lunak yang memproses apa yang didengar. Dalam upaya baru ini, peneliti menyarankan bahwa masalah dengan perangkat saat ini adalah kompleksitas yang terlibat dalam komputasi yang harus dilakukan. Untuk mengatasi masalah ini, mereka telah membuat model yang mensimulasikan pendengaran pada manusia yang didasarkan pada penggabungan fitur terbaik jaringan saraf konvolusional dengan ilmu saraf komputasi.

Pendengaran pada manusia datang dari berbagai bagian telinga. Suara masuk ke saluran telinga dan menyerang gendang telinga. Gendang telinga bergetar sebagai respons, mengirimkan sinyal ke tulang di telinga bagian dalam yang menciptakan riak dalam cairan di koklea. Cairan itu mengaduk sel-sel rambut yang melapisi koklea. Pergerakan sel rambut merangsang saluran ion yang pada gilirannya menghasilkan sinyal yang dikirim ke batang otak. Para peneliti di Belgia menciptakan sistem AI yang diajarkan untuk mengenali suara dan kemudian memecahkan kodenya dengan cara yang sama. Mereka kemudian menghubungkan sistem mereka ke model yang didasarkan pada anatomi manusia. Mereka menamai sistem mereka CoNNear — model kerja koklea.

Pengujian menunjukkan bahwa sistem tersebut mampu mengubah bentuk gelombang akustik sampel 20-kHz menjadi bentuk gelombang membran-basilar koklea secara real-time, mengalahkan sistem tradisional mutakhir dengan margin yang lebar. CoNNear menjalankan fungsi koklea 2.000 kali lebih cepat dari teknologi alat bantu dengar saat ini. Para peneliti menyarankan temuan mereka dapat meletakkan dasar untuk generasi baru pendengaran mirip manusia, atau perangkat pendengaran dan pengenalan suara yang ditambah.


Memecahkan koklea: Model virtual lengkap pertama dari sensor suara telinga


Informasi lebih lanjut:
Deepak Baby dkk. Model jaringan saraf konvolusional dari mekanika koklea manusia dan penyetelan filter untuk aplikasi waktu nyata, Kecerdasan Mesin Alam (2021). DOI: 10.1038 / s42256-020-00286-8

© 2021 Science X Network

Kutipan: Menggabungkan jaringan saraf konvolusional dengan ilmu saraf komputasi untuk mensimulasikan mekanika koklea (2021, 9 Februari) diambil 9 Februari 2021 dari https://techxplore.com/news/2021-02-combining-convolutional-neural-network-neuroscience.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Toto SGP