打造有溫度的科技 基於AI的口語溝通輔助技術提供口語溝通障礙者改善生活品質
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記者:麻念台
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時間:2022/11/23 下午 04:46:47
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近年來由於人工智慧技術的大幅進步，在資通訊、生醫、金融、教育等諸多領域創造了許多革命性的成果，國家科學及技術委員會長期重視基礎研究發展，積極推動人工智慧等數位科技前瞻關鍵技術開發，包括應用於智慧醫療的AI關鍵技術開發，並鼓勵學界團隊、業界和醫界共同研究合作，開發數位化相關系統或產品，以落實產業與臨床之需求，以提升國內智慧醫療技術競爭力。在國家科學及技術委員會支持下，中央研究院資訊科技創新研究中心曹昱研究員團隊開發AI口語溝通輔助技術，利用AI技術協助口語溝通障礙者改善其生活品質，並提高其學習能力。 | | 中研院資創中心研究員曹昱長期深耕於深度學習與訊號處理，開發以人為中心的AI技術幫助聽障者。(歸鴻亭攝影) |
口語溝通可用來表達需求、和他人溝通情感、交換訊息和學習，一般而言，口語(spoken language)主要分為兩個部分：接受性語言(聽話)與表達性語言(說話)。順暢的口語溝通對於人類科技發展、情感交流、智慧傳承等方面發揮著至關重要的作用。中央研究院資訊科技創新研究中心研究員曹昱長期深耕於深度學習與訊號處理，開發以人為中心的AI技術-基於AI的口語溝通輔助技術，以最新穎的AI技術為有口語溝通障礙的人們帶來一線「聲」機。 | | 曹昱說明協助構音異常患者進行表達與溝通，提高與其他人的溝通效率，進而改善人際互動和生活品質。(歸鴻亭攝影) |
曹昱表示，由於環境噪聲的頻繁發生，以及過度使用耳機，聽損的人數逐年升高，而聽損族群的年齡卻逐年下降。聽力損失會導致老年人與外界隔絕，間接造成失智問題，而學齡兒童聽力損失會降低學習效率。常見的環境噪音包含交通工具、社會環境和娛樂擴音設備等，常造成語音品質降低，進而影響語音應用體驗。對口語溝通障礙者來說，因為機能的不完全，環境躁音所造成的影響遠比正常人更強烈，為提升語音品質，曹昱研究員團隊提出基於深度學習的語音增強處理演算法，該演算法可應用在口語溝通障礙者對話時，有效消除環境噪音如附近的車聲、音樂等，降低訊號失真，讓口語溝通障礙者能較清楚聽到對方的聲音，以實現良好的口語溝通品質，同時提昇人與人、人與機器之間的溝通效率。
目前聽障者主要是透過聽覺輔具改善與外界的溝通，然而傳統聽覺輔具在有噪音的環境下，常無法得到理想的聲音品質及語音理解度。為提升聽覺輔器效益和提升溝通品質，曹昱研究員所帶領的研究團隊致力於將AI語音增強技術應用於聽覺輔具上，包括輔聽器、助聽器、人工電子耳，讓聽障人士不只「聽到」更是「聽懂」，降低聽障可能帶來的負面影響，並進一步改善聽損者學習能力和生活品質。至於口腔癌術後、電子喉、吶語症等構音異常患者，常因口腔動作不協調，造成發音錯誤和語音不清楚，導致溝通障礙和誤會，曹昱研究員團隊將數項基於AI為基礎的語音增強系統，透過手持裝置如手機，將構音異常患者不清楚的語音轉換為正確的語音發出，提升語音品質和理解度，協助構音異常患者進行表達與溝通，提高與其他人的溝通效率，進而改善人際互動和生活品質。 | | 國科會主任秘書林廣宏介紹AI的口語溝通輔助技術提供口語溝通障礙者改善生活品質。(歸鴻亭攝影) |
以上研究相關發表已超過50篇國際期刊論文及120篇國際研討會論文，並與日本、美國和義大利等研究機構進行跨國合作。同時，獲得國內外學者的高度肯定，獲得各種知名獎項，包括TAAI 2012 Excellent Paper Award、APSIPA 2017 Poster Presentation Award、ROCLING 2017 Best Paper Award、中央研究院 2017 Career Development Award、2018 World Invention Innovation Contest(WiC) Gold Medal Award、2018-2021國家新創獎、2021 IEEE Signal Processing Society (SPS) Young Author Best Paper Award、2022未來科技獎。此外，曹昱研究團隊與仁寶電腦等4間廠商共同合作，將先進AI語音處理技術落地於溝通輔具產品開發，並實際應用於多媒體相關產品開發。上述研究成果在國內外學界、業界都受到高度重視。 | | 自左至右為國科會工程處郭箐副處長、國科會主任秘書林廣宏與曹昱。(歸鴻亭攝影) |
國科會主任秘書林廣宏表示，相較於開發更高效的AI機器，曹昱研究團隊更著重於運用人工智慧來發展輔具，提供給需要幫助的口語溝通障礙者，讓人工智慧的進步對人類社會有實質上的助益，也讓科學研究更有溫度。
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