رؤية صوتية انظري من الظلام

مرة واحدة ، قيل للباحثين وعشاق التكنولوجيا إيغور ترابزنيكوف أن العمى لا يتم علاجه وأن أولئك الذين فقدوا بصرهم محكوم عليهم بالعيش في الظلام. وبعد مرور 10 سنوات ، قدم إيغور جهازًا أعطى المكفوفين حقًا الفرصة لرؤية العالم من حولهم مرة أخرى.

الطب الحديث عاجز ضد العديد من أمراض العيون. يؤدي بعضهم إلى العمى التام ولا توجد تقنية قادرة على إعطاء رؤية الشخص مرة أخرى.

ما عدا واحد.



في الستينيات من القرن العشرين ، ابتكر عالم الفيزيولوجيا العصبية الأمريكي بول باخ-ريتا تقنية الاستبدال الحسي. بناءً على خاصية المرونة العصبية في الدماغ ، والتي تسمح بتغيير مناطق معينة من الدماغ تحت تأثير التجربة ، وكذلك استعادة الروابط المفقودة بعد التلف أو تطوير اتصالات جديدة ، اقترح أنه يمكن للمرء أن يتعلم استبدال أحد طريقة إدراك الآخر.

أنشأ Paul Bach-u-Rita جهاز BrainPort ، والذي يقوم بمساعدة من الأقطاب الكهربائية بتحويل الإشارة من كاميرا الفيديو إلى نبضات كهربائية وفقًا لخوارزمية معينة. يتم توصيل الأقطاب الكهربائية باللغة ويمكن لأي شخص تعلم الخوارزمية التنقل في المنطقة المحيطة دون استخدام رؤية عادية. بسبب المرونة العصبية في الدماغ ، بعد بضعة أيام في المكفوفين باستخدام BrainPort ، تبدأ المعلومات البصرية في الوصول إلى القشرة البصرية. لقد بدأوا حرفيا في الرؤية.

لكن اللمس ليس الطريقة المثالية للإدراك ، التي يمكن للرجل الوصول إليها ، بل والأكثر من ذلك - ليس هو الأكثر ملاءمة ودقة. إذا أخذنا كقاعدة أخرى تستخدم عددًا أكبر من الخلايا العصبية في الدماغ ، فسيكون البديل أكثر دقة وجودة عالية. شخص أعمى سيرى أفضل.



في التسعينيات ، اقترح المهندس الهولندي بيتر ماير استخدام السمع بدلاً من اللمس بدلاً من اللمس. قام بتطوير خوارزمية Sound Vision - نموذج لتحويل صورة إلى أصوات من مختلف الأحجام والارتفاعات التي يمكن أن تنقل معناها. تم تقسيم صورة الفيديو إلى إطارات مرة واحدة في الثانية ، وتم تحويل الإطار إلى أحادية اللون ، ثم تم التعبير عن كل بكسل في الصورة بنبرة وحجم معينين - وكذلك مرة واحدة في الثانية.

كانت خطته ناجحة. عملت الخوارزمية. وكان الأشخاص الذين يستخدمون Sound Vision قادرين على رؤية مرة أخرى. ولكن إدراك التجسيد الفني للفكرة ، باستخدام التقنيات الحديثة وحلول التصميم المريحة ، أثبت أنه مهمة صعبة.

أصبح عالم الفيزياء العصبية الروسي والباحث إيغور ترابزنيكوف مهتمًا بتقنية استبدال الحواس قبل عدة سنوات. كان فضوله ليس هواية الخمول. بسبب الاستجماتيزم ، بدأ إيغور يفقد بصره ومشاكل المكفوفين البصرية التي تلوح في الأفق تلوح في الأفق مع محنته الخاصة.

"بمجرد أن أحضر أخي الأكبر مجهرًا من المدرسة وفتح لي عالمًا صغيرًا مدهشًا ، غير مرئي للعين المجردة. ثم فكرت - بما أنني تمكنت من رؤية كل هذا باستخدام مجهر بصرى الضعيف ، فأنا متأكد من أنك تستطيع إنشاء نوع من الأدوات التقنية التي ستساعدني أيضًا على رؤية العالم العادي يحيط بي جيدًا ، "يقول إيغور ترابيزنيكوف. - "اعتقد الجميع من حوله أن الشخص الذي فقد رؤيته لن يتمكن أبدًا من استعادتها. "لا يمكن علاج العمى - وهو أحد الصور النمطية لمجتمعنا التي أحاول كسرها لسنوات عديدة."

في عام 2008 ، تعلم Igor من زملائه في الحركة الاجتماعية RTD حول خوارزمية الرؤية السليمة لبيتر ماير وأصبح مهتمًا بفرصة تنفيذ مشروع في روسيا. اتصل إيجور بالمؤلف ، ولذلك ولدت الصداقة ، مما يعطي الأمل للمكفوفين في وقت لاحق. بعد دراسة خوارزمية الهولندي ، أدرك إيغور أنه من الممكن إنشاء جهاز يمكن ارتداؤه على رأسه وترجمة الصورة إلى صوت وفقًا للمبدأ الذي اقترحه بيتر ماير. هكذا بدأت قصة الرؤية الصوتية.


يوضح الشكل مبادئ التحويل للحصول على مثال بسيط (الصورة 8 × 8 بكسل ، ثلاثة ألوان رمادية).

يتم ضبط آلية جهاز Igor Trapeznikov بالكامل مع خوارزمية بيتر ماير. يتم تحويل بيانات كل بكسل إلى مصفوفة. الوضع الرأسي - في التردد والسطوع في السعة. يتوافق البيكسل في الموضع الأعلى مع ارتفاع تردد الصوت. كلما زاد سطوع البيكسل الممثلة بنبرة رمادية ، زادت سعة المولد المقابل ("الحجم"). يتم تجميع مبالغ الإشارات لعمود واحد على بعضها البعض. ثم يتم تحويل كل عمود لاحق إلى صوت. يستمر هذا الإجراء حتى يتم تحويل العمود الموجود في أقصى اليمين إلى صوت. للإطار التالي ، يتم تكرار إجراء التحويل.

نشأت الفكرة منذ 10 سنوات. خلال التجارب الأولى ، قمنا بربط الكاميرات بالأغطية العادية ، واستخدمنا أجهزة الكمبيوتر المحمولة في حقائب الظهر لمعالجة البيانات. بدأ العمل النشط في عام 2015 ، عندما تمكن فريقنا ، بدعم من RTD ، من جمع الأموال المناسبة بفضل التمويل الجماعي. من خلال هذا المال ، تم تصنيع النماذج الأولية الأولى لرؤية الصوتيات - نظارات مع كاميرا فيديو مدمجة وسماعات رأس توصيل العظم "، يتذكر إيغور.

في ذلك الوقت ، انضم فريق Vadim Artsev في عام 2015 إلى فريق الاختبار الرئيسي للجهاز. أصبح أول شخص أعمى يتعلم كيفية استخدام Sound Vision بشكل فعال. يطبق فاديم اليوم تطور إيغور ترابزنيكوف كل يوم ويعتمد عليه تمامًا مثلما يعتمد الآخرون على أعينهم.



في البداية كان الأمر غير عادي وصعب. يعترف فاديم بعد أربع سنوات بأن الأصوات الناتجة عن الرؤية الصوتية تبدو رائعة ولم تشبه أي شيء. - "اضطررت للدراسة في فصول قصيرة ، لم تستغرق أكثر من 10 دقائق ، ومع الاستخدام المطول للجهاز ، بدأ رأسي يشعر بالدوار. ولكن هذا كان فقط بسبب حقيقة أنني لم أفهم معنى كل هذه الأصوات. ومع ذلك ، مع مرور الوقت ، درست خوارزمية بيتر ماير وتمكنت من فرز كل شيء أسمع. الآن يمكنني تمييز صورة ظلية بسهولة والتواصل طوال اليوم على الأقل ، دون أن يصرفني صوت أصوات الرؤية وفي نفس الوقت تسترشد بها في الفضاء. هذه مسألة عادة وتجربة. من الصعب الاستماع إلى اللغة الصينية لفترة طويلة دون معرفة ذلك. ولكن إذا كنت صينياً ، فسوف تتحدث بسهولة بنفسك كل يوم. "

يقارن إيغور ترابيزنيكوف خوارزمية بيتر ماير ، المشفرة في الموسيقى التصويرية للرؤية الصوتية بصوت لغة أجنبية. كل يوم من الممارسة يحسن مهاراتهم فقط. ولهذا السبب بالتحديد ، تتفوق Sound Vision على غيرها من وسائل إعادة التأهيل للمكفوفين ، حتى الأغلى والأكثر تكلفة.

"إن عمليات زرع العين Bionic ، والتي يتم تقديمها غالبًا في المجال الإعلامي ، باعتبارها الحل الأكثر جذرية وفعالية للمكفوفين ، مما يسمح لك مرة أخرى برؤيتها ، هي أدنى من رؤية الصوت من جميع النواحي. أولاً ، جودة الصورة أقل بكثير. ثانياً ، يتطلب تركيب الرؤية الإلكترونية تدخل جراحي معقد. وثالثا ، النسيج العصبي ، الذي ترتبط به العيون الاصطناعية ، يشفي وينمو في النهاية. نتيجة لذلك ، يزداد ملامسة الإلكترونات وتضيع الرؤية مرة أخرى مع مرور الوقت. عند استخدام رؤية صوتية ، تتحسن المهارة كل يوم فقط ويتم رسم العالم المحيط بها إلى حد أكبر. هذا ، ناهيك عن السعر. يفسر إيغور ترابيزنيكوف نظارة الرؤية VOICe جنبًا إلى جنب مع التدريب بتكلفة أقل عشر مرات.



تؤكد كلماته نتائج المسابقات التي تتنافس فيها مرافق إعادة التأهيل ويستخدمها الأشخاص ذوو الإعاقة. في العام الماضي ، عقدت Neurotlon ، اسم هذه المسابقة ، في سمارة. التقى الطيارين مع رؤية الكترونية ، قصب بالموجات فوق الصوتية ورؤية سونيك على مسار عقبة واحدة. ومثلت صوت voICe بواسطة Vadim Artsev. من خلال جهاز إيغور ترابيزنيكوف ، كان أسرع مرتين من أداء المشاركين الآخرين في المسار دون ارتكاب خطأ واحد.

تكمن المشكلة الرئيسية في Sound Vision في ميزتها الرئيسية. تقدم vOICe Vision رؤية العالم بلغة أخرى ، باستخدام الخوارزمية التي أنشأها بيتر ماير. ويجب أولا تعلم كل لغة. لذلك ، بالنسبة لشخص غير مستعد ، فإن Sound Vision ليست أكثر من مجموعة غير مألوفة من الأصوات. لتعليم المكفوفين فهمه ، عليك أولاً بناء منهجية للتدريس.

في فريق رؤية VOICe ، تقع هذه المهمة على عاتق سفيتلانا ليبيديفا ، عالمة نفسية إكلينيكية ، زميلة أبحاث في معهد الطب الحيوي الطبي RAS. تمكنت سفيتلانا من دراسة خوارزمية بيتر ماير وكتابة برنامج تدريبي وتطوير المهام لمنصة التدريب عبر الإنترنت وتنظيم عمل مركز فويس فيجن للتدريب. اليوم تدرس بنجاح Sound Vision للمكفوفين.

"إن تعلم طريقة جديدة لإدراك العالم يمثل تحديًا دائمًا. يستغرق الأمر وقتًا وجهدًا - يمر شخص ، مثل الطفل ، بمراحل الإدراك المنتشر ، والتزامن ، والتصور المسبق ، وأخيراً المفاهيم - أي يمر بجميع مراحل تكوين الأفكار ، والتي سوف تستند إلى طريقة جديدة للإدراك. باستخدام آلية التغذية المرتدة ، يبدأ أولاً في عزل الكائنات الفردية عن العالم المحيط عن الصوت ، ثم يلاحظ الاختلافات بين أنماط الصوت وأشكال الكائنات المختلفة ، وعندها فقط يبدأ بـ "تخمين" ما إذا كان صوت كائن غير مألوف ينتمي إلى فئة معينة من الأشياء. هذه عملية ممتعة للغاية للمتخصصين - يشبه تدريس Sound Vision التجارب الكلاسيكية لكل من Vygotsky و Piaget ويسأل أسئلة أساسية في مجال دراسة الإدراك البشري في مرحلة البلوغ. لكن الطلاب ، بطبيعة الحال ، يشعرون أن تطوير تصور جديد هو أكثر إحساسًا بالرضا - مثل تعلم أي مهارة معقدة أخرى أثناء إيقاع الحياة المعتاد. تقول سفيتلانا ليبيديفا: هذه دائمًا أسئلة تتعلق بالموارد الداخلية والسرد الشخصي.



بفضل البرنامج التدريبي المطور ، يتم تزويد الطلاب الآن بجميع الموارد الخارجية اللازمة. ويولى اهتمام خاص لقضايا الدافع.

"يبدأ تدريبنا بغمر دقيق في أساسيات Sound Vision. ثم ، باستخدام آليات تطوير أي من طرقنا الرئيسية في الإدراك ، يتعلم الشخص التنقل باستخدام عالم الأصوات الجديدة. يساعده المدربون البصريون في VOICe في ذلك - علماء النفس ذوي الخبرة الذين يعرفون كيفية دعم شخص ما وتوجيه دورة تدريبه. زميلي داريا شيبانكوفا يساعدني كثيرا في هذا. لدينا كل شيء للتدريب الشامل - مشاورات مع المدربين وعلماء النفس ، والواجبات المنزلية ، ومنصة الكتب المدرسية الافتراضية لدينا ، ودعم كل المستخدمين الآخرين بأنفسهم. في الصيف الماضي ، عقدنا اجتماعين للأشخاص ذوي مهارات الرؤية السليمة. آمل أن يكون هذا تقليدًا جيدًا - يريد جميع المستكشفين أن يكونوا بصحبة أشخاص متشابهين في التفكير ولديهم تجربة مماثلة. تقول Svetlana Lebedeva: تعمل Sound Vision ، إنها شركة صغيرة تروج لها.

وما زال السؤال الأكثر أهمية هو - ما الذي يعطي رؤية صوتية للشخص المكفوف بالضبط؟ ماذا يحصل؟ على ماذا ينفق ماله؟ كرجل يرى عين الكترونية ، ليس هناك سر لأحد. تم عرض "صورة" الرؤية الصناعية مرات عديدة في النشرات الإخبارية. يمكنك "إلقاء نظرة" على العالم بعيون الكترونية باستخدام جهاز محاكاة الواقع الافتراضي للعيون الذي طوره مختبر Sensor-Tech ونشره في متناول الجميع.

ولكن كيف يمكن تقييم فعالية رؤية الصوت دون إتقان لغة خوارزمية بيتر ماير؟

يقول إيغور ترابيزنيكوف: "يمكن الإجابة على هذا السؤال بطريقتين - من منظور البحث ومن منظور العلم". الأول أبسط. مقابلة أولئك الذين أتقنوا بالفعل رؤية الصوت. والثاني ينطوي على دراسة الدماغ باستخدام تصوير الدماغ والرنين المغناطيسي. وقد أجريت بالفعل مثل هذه الدراسات. قليلا ، لكنهم كانوا. ويشير النهج العلمي إلى أنه مع الاستخدام المطول للرؤية الصوتية في المخ ، يتم تنشيط تلك المناطق المسؤولة بالتحديد عن الأحاسيس البصرية. شخص يشعر الصورة ".

لفهم رؤية كيف يعمل هذا ، يقترح ايجور إجراء مثل هذه التجربة. أثناء محادثة مع شخص ما ، انظر بعناية إلى وجهه ، ثم أغمض عينيه بحدة. يتم الاحتفاظ صورة المحاور في الذاكرة والخيال يسحب على الفور. وفقًا لمنشئ رؤية vOICe ، فإن Sound Vision ذاتيًا تخلق إحساسًا بالصورة بطريقة مماثلة. هذا ينطبق على عمق الفضاء ، الصور الظلية للكائنات والكائنات ، وكذلك الألوان الداكنة والخفيفة.

يمكن للجميع شراء نظارات الرؤية VOICe اليوم ، وقد تم الآن إطلاق الإنتاج على نطاق صغير. يحاول المطور العمل مع المؤسسات الرئيسية التي تدعم المكفوفين. في الواقع ، في الواقع الروسي ، ليس لدى الكثير من الأشخاص ذوي الإعاقة الفرصة لشراء أداة إعادة تأهيل بشكل مستقل.

"نريد أن نجعل رؤية صوتية متاحة لجميع الأشخاص ضعاف البصر الروسية. لكن في روسيا سيكون هناك طريق طويل لنقطعه. ويوضح إيغور ترابيزنيكوف أنه من أجل تسجيل نظاراتنا كجهاز طبي يساعد في إعادة تأهيل المكفوفين ، من الضروري إجراء سلسلة من التجارب السريرية التي تثبت ، على سبيل المثال ، أن الرؤية الصوتية ليست ضارة بصحتنا - من وجهة نظر أطباء العيون وغيرهم من الأطباء.



وهذا على الرغم من حقيقة أن في روسيا ساوند فيجن أثبتت بالفعل نفسها. تجربة استخدام واختبار رؤية vOICe إيجابية وتوضح كفاءة عالية. في العام الماضي ، أصبح المشروع نهائيًا في مسابقة Open Inquiries ، من خلال وكالة موسكو للابتكار ، وأصبح هذا العام هو الفائز. تم اختبار الجهاز بنجاح في منزل متنقل للمكفوفين في قرية مالينو بمنطقة موسكو. بناءً على هذه الممارسة ، تم جمع مراجعات الخبراء التي أوصت المكفوفين بتعلم مهارات رؤية الصوت.

"تتمثل مهمة vOICe في إتاحة رؤية سليمة لجميع الأشخاص الذين فقدوا رؤيتهم الطبيعية ، أو سيفقدونها في المستقبل ، أو ولدوا أعمى. في القرن التاسع عشر ، نشر لويس برايل الأبجدية اللمسية في جميع أنحاء العالم. واليوم هو المعيار لجميع المكفوفين. نود أن نكرر هذه الطريقة ، ونفعل الشيء نفسه باستخدام رؤية صوتية ، لأن هذا هو الجهاز الوحيد في العالم الذي يسمح لك برؤية الصوت حرفيًا. وظيفيا ، يتم تحويل أولئك الذين أتقنوا رؤية الصوت من أعمى إلى ضعاف البصر. بمجرد ظهور هذه الفرصة لجميع المكفوفين وتصبح رؤية صوتية متاحة لكل منهم ، سأعتبر مهمتنا أنجزت "، يلخص ايجور ترابيزنيكوف.

لكن نجاح المشروع لا يعتمد فقط على إيغور وفريقه. في روسيا ، كما في البلدان الأخرى ، تحتاج صناعة إعادة التأهيل إلى دعم الدولة. ومع ذلك ، يمكن للجميع مساعدة المشروع ، على الأقل في مساحة الوسائط. بعد كل شيء ، المعلومات هي السلاح الرئيسي في القرن الحادي والعشرين. يمكن لقصة قصيرة للأصدقاء أو الزملاء أو إعادة نشر الخبر على الشبكات الاجتماعية أن تغير مستقبل رؤية صوتية ... ومستقبل أولئك الذين كرسوا حياتهم له ، الذي خلق بديلاً للظلام الأبدي ومنح الناس الأمل.



ابتكر بيتر ماير خوارزمية الأمل ، وجسّدها إيغور ترابيزنيكوف في جهاز تقني ، وغرست سفيتلانا ليبيديفا هذا الأمل في قلوب أولئك الذين لا يريدون العيش في الظلام.

إيفان تشيمبولاتوف

Source: https://habr.com/ru/post/ar474576/


All Articles