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人工智能与助听器
2018/9/25 17:26:05

 



人工智能与助听器

 

夏末秋初的徐汇滨江西岸风光怡人,彰显着上海这座现代化国际型都市的独特魅力,西岸本是2010年“城市,让生活更美好”的上海世博会城市持续开发项目,前后十年,已经颇具规模,越来越成为国际艺术人文活动中心。2018世界人工智能大会选在此地盛大举行,应时应景,再合适不过。

 

Artificial IntelligenceAI),译为人工智能或称机器智能,在近三年,以我的感觉是,他突然就从屏幕中的科幻片走到了我们的现实生活。

 

比如,今年的北京国际听力学大会,来自美国的曾凡刚教授所做的“人工智能与助听器”的精彩演讲。

 

比如,为期三天,恐怕要影响数年的2018上海世界人工智能大会,盛会吸引了40余个国家的4万多名嘉宾到来,热议了很多伦理、法律的尖端话题,有146家国际型高科技企业展示了他们的AI类产品带来的便利和美好生活。

 

还比如,此时此刻,我所佩戴的世界上第一款人工智能型助听器。

 

……

 

实际上,这一两年,我和我的听障朋友们、行业内的朋友们、以及医生朋友们一再的讨论着AI带给听力康复行业的变化,因此,应着大家此刻对于AI的关注,从一个实际接触听障者的听力师角度,说说我对此的看法。

 

AI的概念在上世纪50年代被提出,其核心用曾教授的话说就是,机器可以取代人的体力劳动,AI则可以取代部分的脑力劳动。具体取代哪部分脑力劳动呢?以我的理解是巨大的数据量的采集、分析、结论、预判的脑力劳动,其实现的基础是人类所设计出来的高速计算机芯片模拟人类逻辑思维方式(算法),可分为机器学习(Machine Learning)和深度学习(Deep learning)两种。目前AI类助听器使用的是机器学习的算法,而世界瞩目的围棋选手AlphaGo则是深度学习的典型方式。

 

 

说听得懂的

 

此次,我们所选择参与AI助听器试用项目的几位听障者,他们的共同特征是年轻(我表示脸微微红)、听力情况复杂、听力损失严重、听觉环境多变、熟悉苹果手机操作系统。为什么选择他们作为试验者?因为在和这类听障者的多年交流及调试过程中,我发现我们在听力中心所验配调试的助听器放大有可能不是最好的结果。直白的说:放大可以解决Hearing,但Listening却往往不是靠放大就容易解决。


那么,借助于AI,借助于手机芯片的强大平台,而不是仅仅依靠助听器芯片,将给占成人听障者约2-5%的这类严重听障者带来哪些具体的好处呢?

 

第一,高度、便捷的声放大自我掌控。在每一个听觉场景,基于助听器根据听力损失值所做的默认增益基础上,可以人机对话的方式,再选择更适合的增益调整,以获得最佳的可听度和舒适度。反复多次的机器学习,将使助听器在以后类似的环境中预先做出更佳放大选择。行业专家张建一教授曾经在论著中提到一位不舒适阈值明显的患者39次调试经历,虽然有不同声音,但我深感认同,对于这类患者,如果使用AI类助听器,可能会极大收益,因为在每一个实景状态下,她都可进行选择,并通过机器学习,在下次类似的环境中,实现较好的舒适度聆听。可以形象的说,“在每一个听觉场景,都有你的听力师相伴左右,为你时时服务。”

 

第二, 聆听经验共享及优化。听力康复是极为个性化的医疗体验。有时候不同听障者的认知、情感、耐受度对于最终所能达到的听力康复效果有着显著地影响,换个白话就是你不知道你到底有多强,而此前这是难以实现相互交流的。AI类助听器则有可能把来自于世界各地,与你听力损失程度相同的听障者人机对话学习结果与你分享,要知道,这可是几万人甚至几十万人的聆听经验给你的建议啊,还怕不帮你发挥到最佳水平?

 

第三, 自主听觉康复训练。听力下降带来听疲劳、听耗能增高,是因为听障者在听觉场景中,单位时间内无法拾取准确的语言信息,因而必须动用言语中枢中储存的信号对听到的信号做拼接加工,还要审核是否符合逻辑,有无语义,这是一个耗能过程。比如说“校长是河南的,可他普通话说得很标准”,听障者听成了“校长是男的   浦东标”,这样一句无逻辑的话,他需要花大量的脑力去补充意思,遗憾的是还不一定对。这是听障者常见的问题,也是他们往往从复杂的交流场景中退出的原因。如果使用AI类助听器,可记录这段谈话,之后开启训练模式,反复聆听,最终判断出语义。以此反复练习,将提高听障者在嘈杂环境中聆听的的自信和实际能力,减少听耗能。(遗憾,还是前景而非现实)

 

第四,可能改变助听器放大公式前两天,一位行业内有学问的教授说起,仅依靠听力测试值进行助听器验配可能不是最合适,貌似和一个新型的助听器效果验证方式在唱反调,但是,这的确是有道理的,我们在临床工作中见到不少标准验配,增益达标的的助听器放大,听障者根本不接受,因为舒适度太差,甚至在某些听觉场景下言语识别率还不如不带助听器大声说话听得清楚。在以前,我们只能根据验配师经验和猜测去调整。但假如有十万台、一百万台AI类助听器使用的数据,通过分析不同听觉场景下听障者采用放大策略的具体数值,将很有可能对目前的助听器放大公式提供更多改进空间。或许某一天,纯音测听的听力损失数值就不再是助听器验配的唯一参考值了或主要参考值了。

 

第五,真正符合听障者个性化需求听障者透过AI类助听器,以人机对话方式可以设定多种不同的听觉场景,并设定在不同的听觉场景下的聆听模式,如在图书馆环境,我只要我的助听器播放舒心悦耳的音乐。在安静的星空下,我希望多听到我的衣服摩擦小草的声音,燃烧的柴火噼啪的爆裂声,鸟鸣和山涧的水声,在某些不得不的cocktail party,我希望充耳不闻,自得其乐,而某些重要的会议讨论,则希望听得尽量清楚,这些诉求都可在一定程度上得以实现。

 

第六,其他AI类助听器结合视觉信号,可能为言语识别率非常差的患者提供文字信息作为补充。

 

当然,作为听力行业的工作者,一个担忧是,AI类助听器出现后,对于助听器行业的影响是将巨大的,简单的,重复的验配师工作将有可能被取代,但是,人文关怀部分以及复杂的听力康复仍需要大量的听力康复验配师去执行,而且,毕竟AI类助听器才刚刚起步,我们仍有很多机会去参与、学习。小伙伴们,不灰心,此处借用罗杰。瑞迪这位中国工程院外籍院士的话来说:很多人提到人工智能会想到“世界末日”,但我看到的是光明的未来。

 

 

 

本文写于2018上海世界人工智能大会闭幕之际,所有观点来自于本人想法,偏颇之处,敬请指正。

(文中图片部分来自于网络,无商业目的,旨在图文并茂,科普大众,一并感谢)

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