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Digitale Sprachtherapie für Aphasiker

Prof. Hans-Günter Hirsch vom iPattern will im öffentlich-geförderten Projekt "Translingo" ein autarkes Sprachtrainingssystem entwickeln für Menschen, die nach einem Schlaganfall ihre Sprache wiedererlangen wollen (Aphasiker).

Eine digitale Sprachtherapie für Menschen, die nach einem Schlaganfall ihre Sprache wiedererlangen wollen (Aphasiker): Das ist das Ziel eines Forschungsprojekts, das jetzt im Institut für Mustererkennung am Fachbereich Elektrotechnik und Informatik der Hochschule Niederrhein gestartet ist. Das Verbundprojekt Transsektorale digitale Sprachtherapie (Translingo) möchte dafür ein autarkes Sprachtrainingssystem entwickeln, das kosten- und zeitintensive Therapiesitzungen ergänzen und teilweise ersetzen kann.

„Wir sind davon überzeugt, dass ein digitales Sprachtrainingssystem die Motivation der Patientinnen und Patienten zur Wiedererlangung der Sprache steigert, wenn es in der Klinik oder im heimischen Umfeld eingesetzt werden kann“, sagt Professor Dr. Hans-Günter Hirsch, der innerhalb des Verbundprojekts an der Hochschule Niederrhein das Teilprojekt „Dialoggestaltung mit robuster Spracherkennung für ein Aphasie-Sprachtrainingssystem“ leitet. Die Projektlaufzeit beträgt drei Jahre. Finanziert wird das Projekt, das ein Finanzvolumen von 486.000 Euro hat, vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF). 

Technische Voraussetzung für das Vorhaben sind eine robuste automatische Spracherkennung und eine intelligente Dialoggestaltung. Das Problem: Bei bereits existierenden Spracherkennungssystemen reicht die Erkennungsleistung für die von Aphasikern geäußerte Sprache nicht aus. Innovative Ansätze zur robusten Erkennung der von Aphasikern geäußerten Sprache und ihrer Dialoggestaltung sollen daher zur Anwendung kommen. So soll der parallele Einsatz mehrerer Erkennungssysteme untersucht werden, um sprachliche Äußerungen, die Hesitationen, diverse sprachliche Artefakte und nicht in Zusammenhang mit einer gestellten Frage stehende Wörter oder Phrasen beinhalten, zu analysieren.

Beispiel: Dem Patienten wird eine Tasche gezeigt. Seine Antwort: „äh … hmm … das könnte äh das ist eine Lasche glaube ich“. Das System erkennt das begrenzte Bildervokabular, die deutsche Sprache und die Lautfolgen. Im Interpretationsmodul wird der Satz verstanden und das Feedback ausgegeben: „Das ist keine Lasche, sondern eine Tasche.“

Der Einsatz künstlicher Intelligenz hilft dabei, die parallel erzielten Erkennungsergebnisse hinreichend zu interpretieren. Dabei soll die Interpretation der Ergebnisse aus dem Verhalten von Therapeutinnen und Therapeuten in Sitzungen erlernt werden. iPattern, das Institut für Mustererkennung der Hochschule Niederrhein, arbeitet seit vielen Jahren im Bereich der Spracherkennung und kann die aufgebaute Expertise in dem Projekt anwenden.

Studierende sollen in Form von Abschluss- und Projektarbeiten in das Projekt einbezogen werden. Untersuchungen werden zur wissenschaftlichen Ausbildung im Bereich der Lehre verwertet. Auch eine Promotion ist denkbar; diese kann über das Promotionskolleg NRW oder in Form einer kooperativen Promotion mit einer Universität erfolgen.

Projektpartner sind: St. Mauritius Therapieklinik Meerbusch, TEMA Technologie AG  Aachen, Heinrich Heine Universität Düsseldorf (Med. Fakultät).