Сегодня у нас коротенькое (...), но достаточно качественное исследование от китайских коллег, опубликованное в PLOS - Публичной Научной Библиотеке (Public Library of Science).
С инженерной точки зрения, отделение эхо и качество речи в аудиозаписи, настроить очень трудно. Но наш мозг такой удивительный инструмент, что способен выполнить даже подобные задачи и разделять эти два (и более) звуковых слоя. Ведь мы, как вид, способны даже в галдеже множества голосов выделять лишь те, которые принадлежат нашим собеседникам, игнорируя все остальные, превращая их в белый шум. И потому эхо не стало исключением.
Данный вопрос занял учёных, когда стало понятно, что на плохо настроенных аудиоконференциях (и во многих аудиториях), эхо может отставать на 100 миллисекунд от исходной речи. Даже подобное число серьёзно искажает медленно меняющиеся звуковые хар-ки, наиболее важные для понимания самой речи. Но даже так, люди как-то умудряются слышать и осознавать сказанное собеседниками.
Для проверки использовали магнитоэнцефалограф (МЭГ - то, что позволяет измерять и визуализировать магнитные поля от электрической активности мозга) - для записи нейронной активности, пока участники слушали историю с эхом и без него. А после учёные сравнили данные нейронные сигналы с двумя вычислительными моделями - одна имитировала адаптацию мозга к эху, другая, собственно, к умению (мозга) разделять эхо от речи.
Каков результат? В обоих случаях участники эксперимента поняли исходную историю с точностью в 95%, вне зависимости, было ли эхо. Исследователи заметили, что активность коры мозга отслеживает энергетические изменения, связанные с прямой речью, несмотря на сильное вмешательство посторонних факторов.
Что до моделей, то лучше отразила нейронную активность та, которая занималась разделением сказанного (речь) и посторонних звуков (эхо) на отдельные потоки. Адаптационная к эху модель справилась хуже. Даже когда участников попросили посмотреть немой фильм, но игнорировать в нём сюжет.
Предполагается, что внимание сверху-вниз... Тут редактор статьи вынужден сделать небольшое отступление, чтобы прояснить разницу между вниманием снизу-вверх и сверху-вниз, и что это вообще такое:
Как известно, наш мозг не может воспринимать всё происходящее вокруг одновременно - ему просто не хватит сил. Поэтому этот прагматичный орган, кроме своей ленивости, полагается на когнитивный подход - на изучение мира через обработку поступающей информации и мышление.
Bottom-up attention, оно же внимание снизу-вверх. Это то, когда мы обращаем внимание чисто от внешних факторов к их стимулам и на то, как меняется окружающая нас действительность. Но сейчас нас интересует top-down attention - внимание сверху-вниз. При нём мы руководствуемся своим внутренним миром, накопленными знаниями, нашими планами и текущими целями с задачами.
Так вот, наше top-down attention, внимание Сверху-Вниз, вроде как, не требуется для разделения эха и речи, что мы и без него справляемся с пониманием одного собеседника в комнате с невероятно мощным эхо или сидя в пабе (простите, редактор статьи пересказывает статьи, а не ходит по людным местам), где сразу несколько групп людей ведут каждый свои диалоги.
#Cirno #Science #Biology@cirno_nb
Мы в VK: https://vk.com/cirno_nb