Perangkat AI UCLA Buka Era Baru Komunikasi Tanpa Pita Suara

Sebuah terobosan gemilang muncul dari University of California, Los Angeles (UCLA), dimana sekelompok insinyur berhasil menciptakan perangkat revolusioner berbasis artificial intelligence (AI). Perangkat ini mampu mengubah paradigma berkomunikasi bagi individu yang mengalami kesulitan atau bahkan kehilangan kemampuan berbicara karena masalah pada pita suara. 

Perangkat AI yang diciptakan oleh tim peneliti di UCLA menggabungkan teknologi bioelektrik dengan kecerdasan buatan (AI). Dalam penelitian yang dipublikasikan di jurnal Nature Communications, diperinci bahwa perangkat ini diharapkan dapat menjadi solusi bagi individu dengan gangguan suara, termasuk mereka yang mengalami masalah patologis pada pita suara atau sedang dalam proses pemulihan setelah mengalami operasi kanker laring.

Secara fisik, perangkat ini memiliki bentuk yang lembut, tipis, dan elastis dengan ukuran sekitar 1 inci persegi. Cara penggunaannya pun cukup praktis, yakni dengan menempelkannya pada kulit di luar tenggorokan menggunakan selotip biokompatibel dua sisi. Dengan desain yang inovatif, perangkat ini diharapkan dapat membantu individu yang mengalami gangguan suara untuk mendapatkan kembali kemampuan berbicara mereka.

Proses pembuatan perangkat ini melibatkan sejumlah tahap yang canggih dan kompleks. Dipimpin oleh Asisten Profesor Bioteknologi di UCLA Samueli School of Engineering, Jun Chen, bersama rekan-rekannya, perangkat ini mampu mendeteksi gerakan pada otot laring seseorang dan mengubah sinyal tersebut menjadi ucapan yang dapat didengar dengan tingkat akurasi yang mencapai hampir 95%. Kunci keberhasilan perangkat ini terletak pada dua komponen utamanya, yaitu komponen pengindraan dan komponen aktuasi.

Komponen-komponen utama dari perangkat ini adalah komponen pengindraan dan komponen aktuasi. Komponen pengindraan memiliki kemampuan untuk mendeteksi dan mengubah sinyal yang dihasilkan oleh gerakan otot menjadi sinyal listrik dengan ketelitian tinggi. Selanjutnya, sinyal listrik tersebut diterjemahkan menjadi sinyal ucapan melalui algoritma pembelajaran mesin. Sedangkan, komponen aktuasi bertugas mengubah sinyal ucapan tersebut menjadi ekspresi suara yang diinginkan.

Perangkat ini juga dilengkapi dengan dua lapisan penting, yaitu lapisan senyawa silikon biokompatibel polydimethylsiloxane (PDMS) yang elastis, dan lapisan induksi magnetik yang terbuat dari kumparan induksi tembaga. Mekanisme penginderaan magnetoelastik lembut memungkinkan perangkat ini mendeteksi perubahan medan magnet yang dihasilkan akibat gaya mekanis.

Dr. Chen, yang memimpin Wearable Bioelectronics Research Group di UCLA, menyatakan bahwa perangkat baru ini tidak hanya memberikan solusi yang non-invasif, tetapi juga dapat digunakan oleh pasien selama periode sebelum dan sesudah perawatan untuk gangguan suara. Hal ini membuka peluang baru bagi pasien untuk tetap berkomunikasi dengan nyaman dan efektif.

Dalam uji coba yang dilakukan oleh tim peneliti, perangkat ini telah diuji pada delapan orang dewasa yang sehat. Hasilnya menunjukkan tingkat akurasi yang sangat tinggi, dengan sinyal suara peserta diperkuat oleh komponen aktuasi. Para peserta diuji dengan mengucapkan lima kalimat, baik dengan suara keras maupun tanpa suara, dan perangkat berhasil mencocokkan kalimat yang diinginkan dengan tingkat akurasi mencapai 94,68%.

Tim peneliti berencana untuk terus memperluas kosakata perangkat ini melalui pembelajaran mesin dan mengujinya pada orang dengan gangguan bicara. Ini adalah langkah yang sangat penting dalam menghadirkan teknologi yang inklusif dan memberikan solusi bagi tantangan kesehatan yang kompleks.

Inovasi ini sungguh memukau, karena tidak hanya menghadirkan solusi teknologi yang canggih, tetapi juga membuka peluang bagi penyediaan layanan kesehatan yang lebih inklusif bagi individu dengan berbagai kondisi medis. Dengan semangat terobosan yang terus berkembang, perangkat AI dari UCLA ini menjadi salah satu contoh nyata bagaimana teknologi dapat memberikan dampak positif dalam meningkatkan kualitas hidup manusia.