機器人用人體器官說(shuō)話(huà)
你一定聽(tīng)過(guò)硬邦邦的、像金屬相擊、由電腦程序合成的機器人的聲音,但是你有沒(méi)有見(jiàn)過(guò)通過(guò)自己的肺、舌頭、聲帶和喉嚨發(fā)出聲音的機器人?最近,這樣的機器人就在日本東京早稻田大學(xué)被揭開(kāi)面紗。
美國《國家地理頻道》報道,這個(gè)名為WT-4的機器人,使科學(xué)家們對大腦如何控制說(shuō)話(huà)系統有了更深的了解;或許能夠為那些不能講話(huà)的人們研究出一種新的交流方式。
日本京都人類(lèi)信息科學(xué)實(shí)驗室的吉田博子說(shuō):“WT-4是唯一具有人類(lèi)特點(diǎn)的機器人,因為它能模仿人類(lèi)發(fā)音系統的動(dòng)作,比如舌頭、喉嚨和嘴唇?!?BR>
據介紹,以前最接近人類(lèi)特點(diǎn)的機器人也能模擬人類(lèi)器官功能,可以通過(guò)使用機器肺臟和聲帶講話(huà)。但是,WT-4不僅使用機器肺臟與聲帶,還增加了機動(dòng)靈活的舌頭、柔軟的上腭、嘴唇和牙齒,能夠更加清晰地讀出日本字母發(fā)音,其中包括5個(gè)元音和15個(gè)輔音,如果沒(méi)有口舌器官,這些音很難發(fā)得出來(lái)。不僅如此,該機器人還能清晰地發(fā)出50個(gè)不同的音節。
早稻田研究員石井敏純說(shuō):“通過(guò)連接這些音節,WT-4能講出任何句子。事實(shí)上,將這些簡(jiǎn)單的音節組合起來(lái)是一件困難的事,因為每個(gè)器官都只能完成一定范圍的動(dòng)作,比如肺的功能就是將空氣向喉嚨處擠壓,再到能以7種不同方式彎曲的舌頭上。
據了解,該機器人依靠計算機模擬決定每個(gè)器官行使多少職責的參數,以便決定它們能夠一起發(fā)出一個(gè)單詞。這種模擬被用于聽(tīng)覺(jué)反饋系統,能讓機器人模仿人類(lèi)的聲音。當一個(gè)人對著(zhù)麥克風(fēng)講完一個(gè)字時(shí),計算機程序就立刻分析該聲音,根據模擬程序,提交舌頭、嘴唇、牙齒、軟腭以及聲帶的動(dòng)作參數,然后WT-4就能說(shuō)出它腦子里的句子。
石井和他的研究小組比較了機器人說(shuō)話(huà)和人類(lèi)發(fā)音的結果,提煉出一種固定的模式。一旦該項研究全部完成,這種模式將可能被用于專(zhuān)門(mén)為那些沒(méi)有發(fā)聲能力的人設計的計算機的自動(dòng)裝置,從而幫助他們實(shí)現自由發(fā)聲、說(shuō)話(huà)的夢(mèng)想。
信息來(lái)源:中華網(wǎng)科技