人类的大脑每天都会遇到刺耳的声音，这些声音通常会同时争夺它的注意力。在自助餐厅、购物中心、街道、操场甚至家里，到处都是噪音。人家说话。音乐剧。宝宝哭了。汽车开着窗户，开着收音机驶过。消防车警报器尖叫起来。狗叫。割草机轰鸣着。单子没完没了。
随着这一切的进行，大脑如何分辨什么是重要的，什么是需要被听到的？
约翰霍普金斯大学语言和语音处理中心的电子和计算机工程助理教授奇拉里说：“我们想知道在有许多背景声音的嘈杂环境中，大脑是如何处理和感知声音的。”。"最终目标是学习大脑如何适应不同的声学环境."
Elhilali从事神经科学与工程的接口工作，希望利用基础研究学到的知识来设计更好的产品，加强沟通。
埃尔希拉利说，当大脑接触到各种声音时，大脑中有两个过程，即“自下而上”和“自上而下”。她说房间里听到的很多不同的声音都是“自下而上”，也就是说“被周围的声音所驱动”，而将对话等特定的声音归零则是“自上而下”，她说：“是由你的心态控制的。我们正在努力理解这两个过程之间的相互作用。”
她和她的研究同事将利用这些信息建立一个关于大脑如何在复杂环境中感知声音的数学模型(计算机算法)，并“制造一个更好的机器(计算机)，可以像人脑一样被听到”，她说。“我们正试图建立一个计算机大脑，它可以在嘈杂的环境中处理声音，比如人脑，这样你就可以和计算机说话，它就可以理解你在说什么。”
最后，这项研究有可能有益于许多工程和通信应用，如移动电话、工业和战场手机、设计新的和更好的助听器以及改进目前许多消费者讨厌的电话自动化系统。令人沮丧。
她说：“从我们的工作中获得的知识应该能够瞄准那些机器人系统。”“它们现在不工作的原因是，它们不是为处理复杂和未知的环境而设计的。他们被设计在一个受控的实验室里工作，所以系统崩溃了。”
这项研究的最终目的是改善人与人之间或人与机器之间的交流。她说：“我们希望从生物学中学习设计更好的系统。”“对大脑如何处理和感知声音的更深入的理解和知识可以极大地提高听力系统和语音技术的性能。”
埃尔希拉利的研究是基于国家科学基金会的早期教师职业奖，该奖是2009年国家科学基金会《美国复苏与再投资法案》的一部分。该奖项支持初级教师，他们通过优秀的研究、优秀的教育以及将教育和研究纳入其组织使命来体现教师和学者的作用。NSF将在五年内为她的作品提供约55万美元的资助。
一般来说，“实验室声音是我们在日常生活中听到的声音的简化版本，”Elhilali说。为了更好地了解我们周围复杂的声音环境，我们需要在各种条件下对观众进行测试。我们把人带到录音棚，给他们播放各种模拟不同听音环境的声音。我们要求他们注意不同的声音元素，并报告他们听到的声音，或者只是告诉我们他们是否听到了异常的声音。"
她说，比如在听一群男人之间的对话时，引入女声或旋律会吸引人的注意力，听者通常会将其表达为预期事件。她说：“我们想更多地了解观众的不同期望是如何偏向于他们听声音的方式，以及如何解释他们周围的世界。”
她说，最终，研究人员打算使用脑电图(EEG)直接测量大脑活动，这可以检测头皮上的电活动，并“告诉我们大脑是如何处理声音的”。“大脑的不同部分通过发送电信号进行交流，我们想知道当我们将听觉环境从受控状态改变为复杂状态时，大脑的活动模式是如何变化的。”
通过赠款的教育部分，Elhilali正在开发一门跨学科课程，旨在鼓励大学生学习科学和工程，并认识到这两个领域相辅相成。她说：“我希望学生意识到，他们可以把自己的科学知识转化为实际的工程经验。”
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