基于漢語加工機制的語言障礙精準評測及康復

中華醫(yī)學科技獎形式審查結果公布年份2018推薦獎種醫(yī)學科學技術獎項目名稱基于漢語加工機制的語言障礙精準評測及康復推薦單位推薦單位：廣東省醫(yī)學會推薦意見：圍繞聽力、言語、語言、認知四大類障礙，在心理、計算機、康復三方面交叉研究，實現(xiàn)產業(yè)化。

揭示了漢語聽覺識別的音節(jié)和音位編碼機制及漢字部件和整體對漢字識別的影響，設計字形-象形-語義一體化康復。發(fā)現(xiàn)語言理解中存在快、慢兩條整合通路，同時背景、語境和常識促進語義信息通達，據之設計了顏色及語境誘導康復。發(fā)現(xiàn)左側額下回對句法加工有重要作用、語言理解中心理表征的構建是連貫性與焦點性加工的雙加工過程，揭示二語學習可提高雙語者的認知控制。通過追蹤兒童術后左腦腹側前額葉發(fā)育，形成視覺信息下的腦加工和發(fā)育模型。構建并實施了三元論康復體系。

提出感知子空間分解模型的音頻特征提取，唇動語音雙模態(tài)分析，模型距離評價方法，兩步判決的漢語語音分割算法，特征均值距離和自適應收斂門限的快速說話人聚類方法，分析病人各次發(fā)音?；谙嚓P維數(shù)的病變語音檢測算法，搜索正常語音與病變語音的差異，采用錯誤率最小的嵌入相關維數(shù)，避免采樣延遲缺陷。

共檢測13651被試，包括正常人群、病例對照組及研究病例，幫助15600例患者康復治療，有效率達62-98%。20篇代表性論文最高IF9.681，總IF71.054。醫(yī)療器械注冊證6項，專利及版權91項，公開招標及技術推廣中，20萬以上中標353次，2014至2016年直接收入3177.29萬元，帶動效益2.828億元，惠及千萬殘障人士。

同意該項目申報中華醫(yī)學科技獎項目簡介目前康復器械輔具配置率低下(7.31%-38.56%)、專業(yè)語言治療師缺乏（按國際SLP標準推算我國至少缺乏22萬名）是我國康復事業(yè)發(fā)展重大阻礙。項目組圍繞聽力、言語、語言、認知四大類障礙，針對復雜加工環(huán)節(jié)障礙的精準評估與訓練技術，在心理、計算機、康復三方面交叉研究，實現(xiàn)產業(yè)化。

通過對4500名兒童5年的干預發(fā)現(xiàn)敏感期語言學習規(guī)律，腦區(qū)與語言康復誘導策略，提出人類的語義知識在神經水平上不是按類別存放的新觀點，將機能載體和相互作用理論等成果應用于語言障礙診治儀ZM2.1設計中，實現(xiàn)認知心理學與言語康復結合。發(fā)現(xiàn)漢語失語者聲調優(yōu)先康復，雙語失語者語言康復選擇策略，兩半球功能重組策略，提出新的并行協(xié)作神經網絡、新的粒子群算法、魚群算法并應用在漢語語言障礙診斷中，首次用LPC求殘差系統(tǒng)在語言障礙領域，建立了漢語語音障礙庫，并實現(xiàn)開放式平臺訓練。

通過對5198例正常人和1099例患者的語言加工過程研究發(fā)現(xiàn)：聲學分析和類別分析是不同的大腦機制，兩者同時進行且在前意識階段兩種類型的分析就已開始；提出漢語聽識別中以最低能量原則，有音節(jié)和音位編碼，二語學習提高雙語者認知控制；發(fā)現(xiàn)左腦腹側前額葉對文字的激活可能與前額葉高級皮層在發(fā)育過程中接收來自雙側低級皮層的輸入有關；在語義通達中，背景、語境和常識加快詞匯的識別；對字、詞、句子、篇章及語境影響，提出知覺加工模型，發(fā)現(xiàn)語言理解中兩條整合通路，語言相對論，設計字形-象形-語義一體化康復，構建三元論的康復體系。提出語音感知子空間及音頻特征算法。

在漢語病理語音檢測上，提出基于子帶似然比的魯棒語音檢測方法、自適應逼近殘差的稀疏表示語音降噪方法、感知子空間分解模型的音頻特征提取方法，模型距離評價的訓練方法改進了語音檢測技術、語音增強技術以及語音特征識別技術；并通過改進基于長時特征和短時特征的重疊語音與單人語音區(qū)分方法、T2判決公式的兩步判決的說話人分割算法、特征矩陣均值距離和自適應收斂門限的快速說話人語音聚類方法以及相關維數(shù)的病變連續(xù)語音檢測算法，達到病理語音識別與分割。

通過對臨床1000余患者以及1008個正常人聽覺輸入途徑、語言加工途徑及語音輸出途徑的障礙點研究分析，實現(xiàn)了四大系列產品的研發(fā)，共檢測13651個被試，獲得醫(yī)療器械注冊證6項，專利28項，計算機版權63項，商標2項，產品及技術已應用于3500余家單位。20篇代表性論文總IF71.054，最高IF9.681，他引188次。編寫書籍18本。參加42場會議，影響3萬同行，2015年主辦第九屆APCSLH國際會議，20多個國家及地區(qū)800位同行。培養(yǎng)博士后10人，博士61人，碩士246人。十一五，十二五教育、民政、殘聯(lián)、醫(yī)療等20萬以上中標353場，近年三年直接收入3177.29萬元，帶動2.828億元?；菁扒f殘障人士。知識產權證明目錄序號類別國別授權號授權時間知識產權具體名稱發(fā)明人1中國發(fā)明專利中國ZL201210442113.82015-01-28基于長時特征和短時特征的重疊語音與單人語音區(qū)分方法李艷雄、陳祝允、賀前華、李廣隆、杜佳媛、吳偉、王梓里2中國發(fā)明專利中國ZL201310061167.42015-07-01一種會議音頻中的精彩說話人發(fā)現(xiàn)方法李艷雄，吳偉，賀前華，李廣隆3中國發(fā)明專利中國ZL201110403577.32013-07-24基于說話人分割與聚類的多說話人語速估計方法李艷雄、徐鑫、賀前華4中國發(fā)明專利中國ZL201310440063.42016-01-20一種能識別嬰兒哭聲的嬰兒監(jiān)護器及嬰兒哭聲識別方法李艷雄，王梓里，鐘林，衛(wèi)鑫5中國發(fā)明專利中國ZL201410036779.22016-10-05一種基于M碼字分裂的矢量量化碼本生成方法賀前華、何偉俊、李嘉安娜6中國發(fā)明專利中國ZL201110330527.72013-02-13一種自動錄音設備源識別的方法和系統(tǒng)賀前華、王志鋒、羅海宇、陳芬7中國實用新型專利中國ZL201120270263.62012-03-14一種舌根訓練器陳卓銘8中國實用新型專利中國ZL201320048139.42013-07-03一種言語功能檢測處理系統(tǒng)黃偉新、樊金成9中國計算機軟件著作權中國2012SR0957372018-05-17智能型輔助溝通認知訓練軟件V4.23廣州市三好計算機科技有限公司10中國計算機軟件著作權中國2009SR0601012009-12-28早期語言評估與訓練系統(tǒng)V1.0廣州市三好計算機科技有限公司，錢璟康復股份代表性論文目錄序號論文名稱刊名1Electrophysiologicalevidencefortheleft-lateralizedeffectoflanguageonpreattentivecategoricalperceptionofcolorProceedingsoftheNationalAcademyofSciencesoftheUnitedStatesofAmerica2SeparateBrainCircuitsSupportIntegrativeandSemanticPrimingintheHumanLanguageSystemCEREBRALCORTEX3Failureindevelopinghigh-levelvisualfunctionsafteroccipitoparietallesionsatanearlyage:AcasestudyCORTEX4DynamicbrainarchitecturesinlocalbrainactivityandfunctionalnetworkefficiencyassociatewithefficientreadinginbilingualsNEUROIMAGE5Broca’sareaplaysaroleinsyntacticprocessingduringChinesereadingcomprehensionNEUROPSYCHOLOGIA6TheRoleofGenderInformationinPronounResolution:EvidencefromChinesePLOSONE7ProcessingofacousticandphonologicalinformationoflexicaltonesinMandarinChineserevealedbymismatchnegativityFRONTIERSINHUMANNEUROSCIENCE8CorticalDynamicsofSemanticProcessingduringSentenceComprehension:EvidencefromEvent-RelatedOpticalSignalsPLOSONE9Dissociationofattentionandintentioninhumanposteriorparietalcortes:anfMRIstudyEuropeanJournalofNeuroscience10TheRoleofPhonemeinMandarinChineseProduction:EvidencefromERPsPLOSONE11TheMechanismofValence-SpaceMetaphors:ERPEvidenceforAffectiveWordProcessingPLOSONE12Objectdetectioniscompletedearlierthanobjectcategorization:evidencefromLRPandN200Psychophysiology2013,卷:50,頁碼:1255–12623.18莫雷＆陳騏33否13Re-ExaminationofChineseSemanticProcessingandSyntacticProcessing:EvidencefromConventionalERPsandReconstructedERPsbyResidueIterationDecomposition(RIDE)PLOSONE2015,卷:10期:13.057王穗蘋1010否14InvolvementoftheleftinferiorfrontalgyrusinpredictiveinferencemakingINTERNATIONALJOURNALOFPSYCHOPHYSIOLOGY2009,卷:71期:2頁:142-1483.045林崇德109否15TheroleofleftinferiorfrontalgyrusinexplicitandimplicitsemanticprocessingBRAINRESEARCH2012,卷:1440頁:56-642.879王穗蘋＆陳烜之1612否16Affectivevalencefacilitatesspatialdetectiononverticalaxis:ShortertimestrengthenseffectFrontiersinPsychology2015,卷:62.463王瑞明66否17MeasuringtheInterrelationsamongMultipleParadigmsofVisualAttention:anIndividualDifferentApproachJournalofExperimentalPsychology:.2012,卷:38,期:9,頁碼：473-4762.404莫雷＆黃力強2020否18ThetimecourseofsemanticandsyntacticprocessinginChinesesentencecomprehension:EvidencefromeyemovementsMemory＆Cognition2009,卷:37,期:8頁碼：1164-11761.726王穗蘋158否19Evidenceforlong-termcross-languagerepetitionpriminginlowfluencyChinese–EnglishbilingualsBilingualismLanguage＆Cognition2009,卷:12,期:1頁碼：13-211.636莫雷97否20Immediacyofintegrationindiscoursecomprehension:EvidencefromChinesereaders’eyemovementsLanguage＆CognitiveProcesses2008,卷:23,期:2頁碼：241-2571.603陳烜之105否主要完成人和主要完成單位情況主要完成人情況姓名：陳卓銘排名：1職稱：教授,主任醫(yī)師行政職務：科室主任工作單位：暨南大學對本項目的貢獻：負責課題思路提出及統(tǒng)籌工作，主要是關于聲調雙語心理，神經網絡文檔設計，康復系統(tǒng)設計及臨床推廣等方面。對應“四、主要科學發(fā)現(xiàn)、技術發(fā)明或科技創(chuàng)新”所列的第3.2項，以獨立發(fā)明人發(fā)明實用型專利1項（見知識產權證明1-7），參與63項軟件研發(fā)與設計，建立暨南大學三好研究所，廣東省神經功能研發(fā)中心負責人。主持及參與20余項基金項目（見7.8科研基金目錄）。發(fā)表SCI3篇，EI2篇，中文核心期刊21篇，其中納入代表性論文1篇，影響因子為6.042。（見代表性論文4-3），主編書籍3本，參編書籍7本（見附件10-3）。姓名：莫雷排名：2職稱：教授行政職務：無工作單位：華南師范大學對本項目的貢獻：負責提出以認知心理為基礎、語義加工與整合的神經機制研究內容，以及康復方案的設計。在語言語音、字詞、句子、篇章閱讀方面有很深的造詣。對“四、主要科學發(fā)現(xiàn)、技術發(fā)明或科技創(chuàng)新”所列的第1.4、1.5項做出了突出貢獻。發(fā)表SCI？12篇，SSCI？11篇，中文文章70余篇，其中兩篇發(fā)表在PNAS上，影響因子為9.681，其中一篇被選為代表性論文。旁證資料見代表性論文4-1、4-3、4-10、4-12、4-14、4-17、4-19。姓名：王穗蘋排名：3職稱：教授行政職務：無工作單位：華南師范大學對本項目的貢獻：長期致力于研究人類語言加工、語言學習與教學，語言障礙矯治與康復等問題，負責認知心理基礎、語義加工與整合的神經機制研究方案的提出，康復方案的設計等方面。對“四、主要科學發(fā)現(xiàn)、技術發(fā)明或科技創(chuàng)新”所列的第1.3、1.4項做出了突出貢獻。發(fā)表英文核心期刊SCI11篇，發(fā)表SSCI3篇；發(fā)表中文文章22篇。旁證資料見代表性論文4-2、4-3、4-4、4-5、4-6、4-8、4-13、4-15、4-18、4-20。姓名：賀前華排名：4職稱：教授行政職務：無工作單位：華南理工大學對本項目的貢獻：負責語音信號增強、音頻信號的特征分析及建模等方面的研究，并提出了有效解決方案，為漢語語音精確測評提出了有效解決方案，對多項語音評測技術進行創(chuàng)新或改進，比如基于自適應逼近殘差的稀疏表示語音降噪方法可有效地提升處理語音質量。對“四、主要科學發(fā)現(xiàn)、技術發(fā)明或科技創(chuàng)新”所列的第2.1、2.2項做出了突出貢獻。獲得國家發(fā)明專利５件（見7.1知識產權目錄）。發(fā)表SCI8篇，EI8篇，中文文章10篇。姓名：王瑞明排名：5職稱：教授行政職務：副院長工作單位：華南師范大學對本項目的貢獻：主要負責漢語言語產生中的詞匯提取過程、語言單元的形成機制以及雙語感知差異內容研究，并應用于失語癥等康復方案的設計。對“四、主要科學發(fā)現(xiàn)、技術發(fā)明或科技創(chuàng)新”所列的第1.5項做出了突出貢獻。發(fā)表SCI4篇，SSCI9篇，中文文章50篇，主編書籍1本、參編書籍4本。旁證資料見代表性論文附件4-7、4-11、4-16。姓名：樊金成排名：6職稱：其他行政職務：董事長工作單位：常州市錢璟康復股份有限公司對本項目的貢獻：主要負責硬件生產，協(xié)助學術推廣，市場推廣及營銷。對應“四、主要科學發(fā)現(xiàn)、技術發(fā)明或科技創(chuàng)新”所列的第3項做出了貢獻，獲得多項知識產權（見7.1知識產權證明，附件1），6項醫(yī)療注冊證(見7.2國家法律法規(guī)要求審批的批準文件目錄。)姓名：凌衛(wèi)新排名：7職稱：教授行政職務：無工作單位：華南理工大學對本項目的貢獻：負責將神經網絡、模糊數(shù)學、群智能算法、粗糙集深入的研究并應用于構建精準智能診斷系統(tǒng)，另外將智能信息處理技術應用到語音及圖像處理等領域，架起計算機與醫(yī)學相結合的橋梁，為整個系統(tǒng)的計算機實現(xiàn)制定基礎框架。對“四、主要科學發(fā)現(xiàn)、技術發(fā)明或科技創(chuàng)新”所列的第2項做出了突出貢獻。發(fā)表EI2篇，中文期刊7篇。姓名：黃偉新排名：8職稱：其他行政職務：總經理工作單位：廣州市三好計算機科技有限公司對本項目的貢獻：主要負責軟件組織，神經網絡診斷和語言障礙語音的軟件化，形成漢語語言障礙的計算機處理方案對“四、主要科學發(fā)現(xiàn)、技術發(fā)明或科技創(chuàng)新”所列的第3項做出了突出貢獻，參與63項計算機軟件研發(fā)與設計（見7.1知識產權目錄，附件1）。姓名：李艷雄排名：9職稱：副教授行政職務：無工作單位：華南理工大學對本項目的貢獻：主要病理語音分割及辨識識別技術研究，負責人機協(xié)調一致研究。獲得國家發(fā)明專利4件（見7.1知識產權目錄），對“四、主要科學發(fā)現(xiàn)、技術發(fā)明或科技創(chuàng)新”所列的第2.2項做出了突出貢獻。發(fā)表英文核心期刊SCI3篇，其發(fā)表EI8篇；發(fā)表中文文章4篇，其中3篇發(fā)表在《電子與信息學報》。姓名：胡思源排名：10職稱：副教授行政職務：無工作單位：北京師范大學對本項目的貢獻：負責研究腦損害的心理應用，追蹤兒童腦損害的腦加工與康復應用，對漢語語音信息的輸入及通過大腦皮層的信息加工整合。對“四、主要科學發(fā)現(xiàn)、技術發(fā)明或科技創(chuàng)新”所列的第1.1項做出了突出貢獻。發(fā)表SCI3篇，SSCI1篇。旁證資料見代表性論文4-3、4-9。姓名：金花排名：11職稱：教授行政職務：無工作單位：華南師范大學對本項目的貢獻：負責漢語字詞語義與相關因素心理加工分析，文本閱讀腦損害的康復應用，康復方案的設計及進程監(jiān)控。對“四、主要科學發(fā)現(xiàn)、技術發(fā)明或科技創(chuàng)新”所列的第1.1、3.2項做出了突出貢獻。發(fā)表SCI3篇，中文文章9篇。旁證資料見代表性論文4-3、4-9。姓名：李利排名：12職稱：教授行政職務：省文科重點實驗室主任工作單位：華南師范大學對本項目的貢獻：主要負責言語產生中的詞匯通達和認知控制及其神經機制的研究，雙語康復方案設計和實施。對“四、主要科學發(fā)現(xiàn)、技術發(fā)明或科技創(chuàng)新”所列的第1.2、1.5項做出了突出貢獻。發(fā)表SCI1篇，SSCI4篇，中文文章30篇。旁證資料見代表性論文4-19。姓名：王紅排名：13職稱：副主任醫(yī)師行政職務：科室副主任工作單位：暨南大學對本項目的貢獻：負責漢語聽覺、語言、言語的檢查及康復系統(tǒng)的臨床試驗。對“四、主要科學發(fā)現(xiàn)、技術發(fā)明或科技創(chuàng)新”所列的第3.1、3.2、3.3項做出了突出貢獻。發(fā)表SCI一篇，中文文章5篇，參編書籍2本。姓名：陳艷排名：14職稱：副教授行政職務：科室副主任工作單位：暨南大學對本項目的貢獻：負責漢語聽覺言語語言檢查及康復系統(tǒng)的臨床試驗及推廣。對“四、主要科學發(fā)現(xiàn)、技術發(fā)明或科技創(chuàng)新”所列的第3.1、3.2、3.3項做出了突出貢獻。發(fā)表中文文章5篇，參編書籍4本姓名：胡榮亮排名：15職稱：副主任醫(yī)師行政職務：科室副主任工作單位：暨南大學對本項目的貢獻：負責漢語聽覺言語語言檢查及康復系統(tǒng)的臨床設計，臨床試驗及推廣?！八?、主要科學發(fā)現(xiàn)、技術發(fā)明或科技創(chuàng)新”所列的第3.1、3.2、3.3、3.4項做出了突出貢獻。發(fā)表中文文章3篇。主要完成單位