Dadansoddi’r Gymraeg gan ddefnyddio MRI
Mae ein hymchwil yn helpu dysgwyr Cymraeg i oresgyn trafferthion ynganu sy’n cael effaith ar eu hyder a’u gallu i ymdoddi i gymunedau Cymraeg eu hiaith.
Efallai nad niwrowyddonydd o’r Eidal a ffisegydd o’r Ariannin sydd ar ben eich rhestr o bobl i fynd atyn nhw pan fydd angen cymorth arnoch chi i ynganu geiriau anodd yn Gymraeg.
Er hynny, mae’r ymchwilwyr yng Nghanolfan Ymchwil Delweddu’r Ymennydd (CUBRIC) Prifysgol Caerdydd wedi lansio prosiect cyntaf o’i fath sy’n harneisio grym delweddu cyseiniant magnetig (magnetic resonance imaging, neu MRI) i gefnogi dysgwyr.
Mae Gwylia dy Dafod yn cynnig adnoddau clywedol a gweledol sy’n dangos, yn fwy nag erioed o’r blaen, sut mae symudiadau’r geg, y tafod a’r tannau llais yn creu seiniau nodweddiadol y Gymraeg.
Mae’r adnoddau, a gafodd eu datblygu gan ddefnyddio sganwyr MRI o’r radd flaenaf, yn cyflwyno unigolion sy’n siarad gwahanol dafodieithoedd y Gymraeg, ac maen nhw’n darllen sgriptiau arbennig sy’n cynnwys y seiniau mwyaf heriol i ddysgwyr fel arfer.
Mae’r adnoddau ar gael i bawb ar wefan y prosiect, ac maen nhw’n cael eu defnyddio gan athrawon iaith er mwyn helpu dysgwyr i oresgyn trafferthion ynganu sy’n cael effaith ar eu hyder a’u gallu i ymdoddi’n effeithiol i gymunedau a grwpiau Cymraeg eu hiaith.
Mae’r Athro Mara Cercignani, Pennaeth MRI yn CUBRIC, yn rhan o dîm y prosiect.
“Mae ein hymennydd yn dysgu drwy ddynwared. Dyna pam mae plant mor dda am ddysgu ieithoedd,” meddai.
“Yn achos oedolion, mae gallu clywed a gweld sut mae tafod neu geg rhywun yn symud wrth greu sain yn galluogi’r ymennydd i brosesu’r wybodaeth honno a helpu’r unigolyn i’w hail-greu.”
Roedd yr Athro Cercignani, a symudodd o weithio ym maes peirianneg telathrebu i wneud ymchwil ym maes MRI ar ôl i’w thad gael diagnosis o sglerosis ymledol, bob amser yn gwybod y byddai gwyddoniaeth yn chwarae rhan yn ei gyrfa.
Er hynny, mae wedi ymddiddori’n fawr mewn ieithoedd a’u hesblygiad ers bod yn blentyn.
“Fe ges i fy magu yn yr Eidal, ac astudiais i Groeg hynafol a Lladin. Dw i’n meddwl mai dyna o ble mae’r diddordeb hwn yn dod a pham apeliodd y prosiect ata’ i,” meddai.
Cyn symud i Brifysgol Caerdydd, roedd yr Athro Cercignani yn gweithio ym Mhrifysgol Sussex. Yno, cydweithiodd ag ysgol Swedeg er mwyn datblygu cymorth gweledol gan ddefnyddio MRI i helpu dysgwyr i ynganu’n gywir y seiniau mwyaf anodd i siaradwyr nad Swedeg yw eu hiaith gyntaf.
“Roeddwn i’n meddwl ei fod yn syniad diddorol iawn, ac fe gynhalion ni rai treialon cychwynnol i weld sut allai weithio,” meddai.
Rhoddodd pandemig COVID-19 derfyn ar gynnydd y prosiect, a phan ymunodd yr Athro Cercignani â Phrifysgol Caerdydd, teimlodd y gallai’r syniad hefyd weithio ar gyfer y Gymraeg.
“Rhoddais i gynnig ar ynganu rhai geiriau yn y Gymraeg fy hun, gan fethu’n druenus,” meddai.
“Dw i’n meddwl mai un o’r pethau sy’n taro’r rhan fwyaf o bobl pan fyddan nhw’n dod i gysylltiad â’r iaith yw sut mae rhai seiniau’n perthyn i’r Gymraeg yn unig – neu efallai ieithoedd Celtaidd eraill, hefyd – ond yn sicr nid ieithoedd megis Saesneg, Eidaleg neu Ffrangeg ac ati.”
Gwyddor ieithyddiaeth
Er bod yr Athro Cercignani a’i chydweithiwr Dr Leandro Beltrachini wedi dod ag arbenigedd technegol i’r prosiect, mae ymchwilwyr yn Ysgol y Gymraeg wedi bod yn hollbwysig i’w lwyddiant, nid yn unig oherwydd eu gwybodaeth am yr iaith, ond oherwydd eu harbenigedd mewn gwyddor ieithyddiaeth, hefyd.
“Yn aml iawn wrth ystyried y Gymraeg yn ddisgyblaeth, rydyn ni’n meddwl am elfennau craidd y dyniaethau, megis llenyddiaeth, ysgrifennu creadigol, hanes a diwylliant,” meddai Dr Iwan Wyn Rees, Uwch-ddarlithydd yn Ysgol y Gymraeg.
“Er hynny, dylen ni gofio bod elfen wyddonol i’r Gymraeg, hefyd. Dw i’n sôn nid yn unig am ramadeg, ond hefyd am ffonoleg – ei system sain.
“Does dim digon o waith academaidd wedi’i wneud o hyd ar seineg y Gymraeg, a does dim astudiaeth wedi’i chynnal erioed o’r blaen o seineg y Gymraeg gan ddefnyddio technoleg MRI.
“Felly, yn yr ystyr hwnnw, mae’r prosiect yn gwbl newydd ac yn rhoi cyfle go iawn i weithio gyda chydweithwyr ym mhob rhan o’r Brifysgol a chanolbwyntio ar y Gymraeg.”
Manteisiodd Dr Rees a’i gydweithiwr Dr Jonathan Morris ar eu rhwydweithiau er mwyn recriwtio unigolion i gymryd rhan yn y prosiect.
Cafodd rhestr ei chreu ganddyn nhw o eiriau i’w dweud wrth orwedd yn y sganiwr MRI, a hynny’n rhan o dasgau syml i ddechrau, megis cyfrif o un i 10, a thasgau mwy cymhleth wrth symud ymlaen, megis darllen sgript a oedd yn cynnwys geiriau sy’n cael eu camynganu’n rheolaidd a’r seiniau mwyaf anodd i ddysgwyr.
Roedd y tîm wedi cynnwys geiriau sy’n cael eu hynganu’n wahanol gan ddibynnu ar y dafodiaith.
Cymerodd unigolyn o Batagonia – rhanbarth o’r Ariannin lle rydyn ni’n credu bod cymaint â 5,000 o bobl yn siarad Cymraeg – ran yn yr astudiaeth, hefyd.
“Yn debyg i ffuglen wyddonol”
Dr Beltrachini yw arbenigwr niwroddelweddu’r prosiect. Ac yntau’n wladolyn o’r Ariannin, dywedodd fod cipio’r delweddau a’r seiniau a gafodd eu creu gan y siaradwyr yn her dechnegol.
“Mae MRI yn defnyddio techneg eithaf araf – hynny yw, cipio delweddau o’r ymennydd cyfan dros gyfnod o ychydig funudau, sy’n llawer rhy hir i gipio’r symud sy’n gysylltiedig ag ynganu gair,” meddai.
“Felly, yr heriau i ddechrau oedd sganio’n gyflym a gwneud yn siŵr bod y delweddau ddim yn cael eu haflunio.
“Bu’n rhaid i ni roi cynnig ar ddilyniannau gwahanol i weld pa un oedd y mwyaf priodol ar gyfer cipio’r delweddau angenrheidiol ynghyd â’r seiniau.”
Er mwyn goresgyn yr her hon, canolbwyntiodd y tîm ar sganio rhwng canol y pen a gwaelod y gwddf er mwyn cipio’r geg, y tafod a’r tannau llais.
Ymunodd Dr Beltrachini â Phrifysgol Caerdydd wrth i CUBRIC symud i’w chartref newydd, a gafodd ei agor gan y Frenhines Elizabeth II ar Heol Maendy yn 2016. Cafodd ei hyfforddi i wneud gwaith peirianneg yn wreiddiol, cyn cwblhau ei hyfforddiant doethurol ym maes niwroddelweddu, sy’n cyfuno cyfrifiadureg, peirianneg, ffiseg a mathemateg yn ei farn ef.
Yr hyn sy’n ei ysgogi i ymchwilio i’r agweddau technegol ar MRI yw ceisio cael pobl i feddwl am yr un problemau mewn ffyrdd gwahanol.
“Mae’r sganwyr sy’n cael eu defnyddio yn CUBRIC yn rhai arbenigol a thechnolegol iawn sy’n ein galluogi i ymchwilio i strwythur yr ymennydd a sut mae’n gweithio mewn ffordd anfewnwthiol.
“Yn ogystal â mynd i’r afael â’r cymhlethdodau a’r heriau sydd ynghlwm wrth y math hwn o dechnoleg, rydyn ni’n gwneud gwaith i optimeiddio’r peiriannau hyn ar gyfer y math o ymchwil rydyn ni’n ei gwneud ym maes MRI. Gallai’r gwaith hwn fod yn gysylltiedig â chaledwedd y peiriannau, prosesu data neu ddelweddu, er enghraifft.
“Rydyn ni’n gallu defnyddio’r sganwyr mewn ffordd fwy hyblyg nag y gall clinigwyr mewn ysbytai, sy’n golygu bod modd i ni wneud y gwaith optimeiddio hwn. Mae’n golygu hefyd y gallwn ni nodi ffyrdd newydd o ddefnyddio’r sganwyr er mwyn iddyn nhw allu datgelu mathau gwahanol o wybodaeth. Rydyn ni’n eu rhaglennu fel cyfrifiaduron er mwyn profi ein datblygiadau ac, mewn rhai achosion, gall y datblygiadau hyn gyrraedd clinigau.”
Bu’n rhaid i’r tîm hefyd ystyried sut y bydden nhw’n galluogi’r unigolion i ddarllen y sgript Gymraeg a chipio’r sain heb gynnwys sŵn y sganiwr MRI yn y cefndir.
Dywedodd yr Athro Cercignani: “Pan ddaeth yr unigolion i mewn, bydden nhw’n gorwedd yn y sganiwr ac yn gwneud eu hunain yn gyfforddus. Mae yna sgrîn sydd wedi’i chysylltu â chyfrifiadur allanol, gan gynnwys drychau sy’n eu galluogi i weld y sgrîn y tu ôl i’w pen. Dangoson ni’r geiriau Cymraeg ar y sgrîn er mwyn iddyn nhw eu darllen yn uchel, a chipiodd meicroffon arbennig eu llais.
“Mae’n debyg i sefyllfa pan fydd menyw feichiog yn cael sgan uwchsain a bod curiad calon y fam yn effeithio ar eich gallu i fesur curiad calon y baban, gan ei fod yn llawer uwch. Felly, rydych chi’n mesur curiad calon y fam ac yn ei dynnu o’r signal cymedrol, gan roi curiad calon y baban i chi.
“Yn yr un modd, fe wnaethon ni recordio sŵn y sganiwr MRI heb lais yr unigolyn am ychydig eiliadau ac yna ddefnyddio algorithm sy’n gallu dileu sŵn y sganiwr o’r recordiad.
“Fe wnaeth hyn ein galluogi i gipio delweddau a seiniau a gwneud yr adnoddau sain a fideo ohonyn nhw.”
Gan fod cymaint o elfennau i’r arbrawf, roedd y tîm yn poeni y gallai’r unigolion gael eu llethu.
Dywedodd Dr Beltrachini: “Dydy hi ddim bob amser yn hawdd dod ar draws pobl i gymryd rhan yn ein hastudiaethau. Er bod y syniad o fynd i mewn i sganiwr yn cyffroi pobl, mae’n codi ofn arnyn nhw pan ddaw’r amser iddyn nhw wneud hynny. Yn ffodus, roedd pawb yn barod am yr her, a dywedodd rhai ohonyn nhw wrth adael fod y profiad yn debyg i ffuglen wyddonol.”
Cynyddu’r defnydd o’r iaith a’r hyder i’w defnyddio
Defnyddiodd y tîm dechnoleg MRI sy’n bodoli eisoes, ond mae’n gobeithio ystyried y posibilrwydd o ddatblygu dilyniant caffael cyflymach sy’n rhoi’r un math o fanylion anatomegol o hyd.
Yn ôl y tîm, efallai y bydd hyn yn ei alluogi i gipio brawddegau cyfan, a hyd yn oed sgyrsiau, yn hytrach na geiriau unigol yn unig yn y dyfodol.
Cafodd yr adnoddau eu profi a’u meincnodi’n ddiweddar gan diwtoriaid a dysgwyr mewn gweithdai a gafodd eu trefnu gan y Ganolfan Dysgu Cymraeg Genedlaethol, gan gynnwys eu cyflwyno ar-lein ac ar leoliad mewn gwahanol rannau o Gymru gan Dr Rees a Dr Morris.
“Mae’n bwysig iawn manteisio ar ymchwil a thechnoleg i wella profiadau dysgwyr,” meddai Helen Prosser, Cyfarwyddwr Dysgu ac Addysgu’r Ganolfan Dysgu Cymraeg Genedlaethol.
“Cynhaliodd y tîm sesiwn dros y we i ddysgwyr, a ddenodd gynulleidfa helaeth. Teimlodd y dysgwyr y gallai gweld y graffigwaith eu helpu i ynganu’n well.
“Byddwn ni’n cyfeirio dysgwyr sy’n cael trafferth ynganu yn y Gymraeg at yr adnoddau hyn yn y flwyddyn academaidd newydd.”
Mae’r tîm hefyd yn gobeithio bod gan ei waith rôl i’w chwarae yn y broses o gyflawni uchelgeisiau Llywodraeth Cymru i ysbrydoli miliwn o bobl i fwynhau siarad a defnyddio’r Gymraeg erbyn 2050.
“Dw i’n meddwl bod Llywodraeth Cymru wedi tanio dychymyg llawer o bobl gyda’i tharged o filiwn o siaradwyr Cymraeg erbyn 2050,” meddai Dr Rees.
“Os edrychwch chi ar strategaeth Cymraeg 2050 yn llawn, mae’r ail darged, sef cynyddu’r defnydd o’r Gymraeg a’r hyder i’w defnyddio, yr un mor bwysig, os nad yn fwy pwysig.
“Mae buddsoddi mewn adnoddau megis ein rhai ni sy’n cefnogi’r ail uchelgais yn gwbl hanfodol, felly.”
Gallwn, gyda’n gilydd
Daeth Gwylia dy Dafod ag ymchwilwyr o dri choleg y Brifysgol sy’n arbenigwyr ym meysydd MRI, niwroddelweddu ac ieithyddiaeth ynghyd.
Cyhoeddiadau
- Beltrachini, L. et al. 2022. Gwylia dy dafod / Watch your Welsh. [Online].Prifysgol Caerdydd / Cardiff University. Available athttps://gwyliadydafod.org/cy/index.html.
- Rees, I. W. and Morris, J. 2018. Astudiaeth o ganfyddiadau tiwtoriaid Cymraeg i Oedolion o anawsterau ynganu ymhlith dysgwyr yr iaith. Gwerddon 27 , pp.39-66.
Rhagor o wybodaeth
Adnoddau
- Gwylia dy Dafod, yn defnyddio MRI i ddeall ynganiad Cymraeg.
- Cymraeg 2050: cynllun gweithredu strategaeth y Gymraeg 2023 i 2024.