Une technologie de retranscription des pensées en phase de développement

L’utilisation d’interfaces cerveau-ordinateur est aujourd’hui répandue même si elle se limite à la détection de différents états d’esprit.

Parvenir à retranscrire les pensées d’un individu en un texte sur un ordinateur requiert une technologie de pointe et de nombreux outils très performants.

Si nos interactions avec les ordinateurs et dispositifs électroniques dans leur ensemble s’est considérablement améliorée ces dernière décennies, il reste toutefois un grand challenge en la matière : celui de parvenir à convertir des pensées en un texte informatisé.

De nos jours, énoncer « Ok Google, montre-moi le chemin jusqu’à tel endroit » est devenu courant et qui, jusqu’à un certain point, fonctionne bien. Cependant, dans l’idéal, il suffirait de penser à la phrase et non plus de la dire, pour obtenir la réponse à notre requête. Le magazine Frontiers in Neuroscience a publié un article de deux chercheurs allemands de l’Université de Bremen qui reviennent sur la question de cette technologie et sa possible utilisation par des individus ayant des problèmes d’élocution par exemple. Ils étudient donc différentes technologies relatives à cette forme de communication alternative entre humains et ordinateurs.

De cerveaux humains à cerveaux informatiques

L’article évoque plusieurs concepts de base, dont l’un des premiers est l’interface cerveau-ordinateur. Les systèmes usuels mettent en place des technologies de cartographie cérébrale comme l’IRM ou l’imagerie spectroscopique proche infrarouge fonctionnelle (SPIRf) qui calculent la quantité d’oxygène dans certaines zones du cerveau. Il s’agit là de la méthode la moins invasive : les données peuvent se transmettre à partir de capteurs posés sur la tête d’un individu vers l’ordinateur qui les enregistre, les traite et, à l’aide d’un logiciel, apprend et les compare pour exécuter plusieurs actions.

Une action complète telle que l’écriture d’une phrase est réalisable mot par mot et lettre par lettre, à la façon du célèbre ordinateur du professeur Stephen Hawking. Mais, à la différence d’autres systèmes qui, à force d’entraînement, peuvent reconnaître des dizaines de mots simples, convertir une pensée entière en une nouvelle phrase n’est pas une tâche aisée.

A mi-chemin de ces technologies, l’on trouve des systèmes comme celui de Herff & Schultz, du Laboratoire de Systèmes Cognitifs de l’Université de Bremen. Ils emploient les mêmes techniques d’interface cerveau/ordinateur et de reconnaissance vocale mais auprès d’usagers plus difficiles à comprendre oralement. Ainsi, un individu avec des difficultés d’élocution peut parler et se faire comprendre par la machine.

Limites et complexités

Le principal problème des interfaces telles que la SPIRf ou autres techniques basées sur des signes du métabolisme (taux d’oxygène dans le sang) procèdent de façon beaucoup plus lente que la vitesse à laquelle nous nous exprimons ou pensons.

Les systèmes les plus invasifs impliquent l’insertion d’électrodes sur la tête et peinent à couvrir l’intégralité des zones du cerveau. Ainsi, bien qu’ils couvrent des parties importantes du cerveau, de nombreuses informations peuvent être perdues. D’autres méthodes telles que l’électroencéphalographie sont trop sensibles aux mouvements, ce qui rend peut pratique la retranscription des pensées en textes.

Au final, l’électrocortigraphie est suffisamment rapide, couvre une large zone du cerveau et n’est pas affectée par les mouvements. C’est pourquoi c’est une technologie habituellement utilisée, bien qu’également invasive, pour des opérations chirurgicales auprès des patients épileptiques.

Convertir des pensées en texte

Les scientifiques procèdent usuellement ainsi : ils reçoivent les données de deux façons simultanées. D’un côté, les données en brut qui proviennent du cerveau ; de l’autre côté les données audibles recueillies via un microphone.

Les scientifiques allemands qui ont fait l’expérience auprès d’individus aux difficultés d’élocution ont combiné les sons émis avec les informations provenant du cerveau et enregistrés par électrocortigraphie. L’information du cerveau vient compléter celle de la parole.

A ce stade final de la conversion pensée-texte, un logiciel semblable aux autocorrecteurs et claviers prédictifs est utilisé et élimine les quelques erreurs et finit par générer des mots et phrases ayant un sens correct.

Source sur le journal El país