世界上有不少研究正嘗試解決神經疾病衍生的問題,但神經疾病患者溝通上有困難,香港又缺乏相關的詞料庫,研究人員要準確記錄這些患者的詞句也難上加難。有見及此,中大兩位教授正在合作為香港患有構音障礙的粵語使用者研發解決方案。他們的技術研究開始時只針對影響詞句發音的構音障礙,此後亦有研究認知障礙症等問題。他們的跨學科研究結合多語言語音處理、人工智能、神經科學、以及語言學習。
神經疾病會令溝通變得困難,有些人用以發音的肌肉變得鬆弛,繼而變得口齒不清,這情況稱為「構音障礙」。不過治療構音障礙非常困難,因為香港以外並沒有相關的粵語研究供研究人員借鑑。蒙美玲和黃俊文兩位中大教授合力研究語音和語言處理已超過十年,蒙教授負責開發研究項目所需的人工智能(AI),黃教授則貢獻神經科學和語言學知識,促成跨學科合作。他倆合力發展這些研究項目,希望切合人生每階段的發展需要。
兩位教授先開發人工智能模型,從語音樣本中識別出構音障礙徵狀。他們自此擴闊研究範圍,希望在患者開始出現認知障礙前找出先兆。
構音障礙患者的曙光
「腦機能假若衰退,我們往往可以在日常溝通的語言中察覺。」
— 蒙美玲教授
可供構音障礙患者使用的英文詞料庫內容豐富,粵語則不然。為填補不足,兩位教授和幾位中大同事一起精心設計了一系列粵語提示語,包括單字、句子以及完整對話,這有助研究團隊收集數據,查出患者某些詞句的發音和抑揚頓挫。截至2021年,有27名患者已參與研究,他們貢獻了近34小時數據,比其他語言的詞料庫多。
他們亦能調節系統,自動將構音障礙患者的言語翻譯為正常言語;蒙教授運用自己多年來研究AI的經驗,不斷優化翻譯過程。兩位教授希望研究成果能為本港其他學者提供基礎以作進一步研究,找出構音障礙的醫療和治療方案。
兩位教授亦和各自團隊合作,為認知能力不同的年長人士進行磁力共振掃描。他們希望透過研究認知障礙症患者如何理解語言和自我表達,找出腦退化的先兆。蒙教授說:「年長是腦退化一個很大風險因素。腦機能假若衰退,我們往往可以在日常溝通的語言中察覺。」
黃教授補充: 「很多時候,這些實驗只是看『硬件』,看一些區域有否變大變小。我們做的實驗,特點是會看他們做任務時,腦部有沒有『亮起來』。」這些較為自然的任務結合神經科學和人工智能,讓研究人員分辨出認知能力下降的症狀。
蒙教授感激前校長高錕教授上世紀70年代創立電子系,讓中大開展電子工程的研究,確保大學在人工智能領域有立足之地。她說:「2023年,《美國新聞與世界報道》的全球最佳大學排行榜新增了AI研究的排名,而中大這方面全港排第一,全球排第三,實在令人鼓舞。」她認為中大亦擅長聚合不同學科的專家,兩位教授的研究項目就是一個好例子。
粵語研究支援較少,成為這項工程的一大障礙。雖然世界上有多達8500萬人用粵語溝通,但人數相比普通話和英語少,往往不獲分配大量研究資源,企業亦不太願意資助回報有限的項目。比起其他更廣泛使用的語言,粵語研究吸納的資源相對較少。兩位教授幸獲香港研究資助局頒發優配研究金,才得以建立完整的粵語詞料庫。
人生每階段的發展需要
雖然兩位教授已經合作多年,他們展望未來仍能繼續一起研究,支持語言學習上有困難的年幼人士,亦開發了人工智能系統,希望可以預測嬰兒語言技能的進展。黃教授說:「我們經常討論能否製造一些工具,讓小朋友和母親或照顧者溝通?這些工具能否幫助提升自閉症小朋友的社交和溝通能力?」他們認為,這些研究項目並非只要解決單一問題,而是要克服由語言困難和殘疾引起的根本社會難題。