Quando il mio bambino di 8 mesi piange, gli chiedo se ha fame o è bagnato o ha solo bisogno di una coccola.
"Babububuu", dice.
Ciò di cui ho bisogno è un traduttore piangente. Ed è proprio quello che un team di ricercatori afferma di aver sviluppato.
"Infermieri o pediatri esperti possono identificare il motivo per cui un bambino piange perché ha esperienza", afferma Lichuan Liu, professore di ingegneria elettrica presso la Northern Illinois University, che ha condotto le ricerche presso il Digital Signal Processing Laboratory, di cui è direttore. "Abbiamo parlato con loro e hanno affermato che in base al suono del grido ci sono alcuni indizi".
Così Liu ha deciso di identificare le caratteristiche delle grida che possono aiutarle a esprimerle come espressioni di dolore o disagio. Queste caratteristiche includono differenze di tonalità e frequenza. Il team ha quindi sviluppato un algoritmo basato sul riconoscimento vocale automatico per rilevare e identificare queste funzionalità. Questo "algoritmo di riconoscimento del linguaggio pianto" è stato addestrato sulle registrazioni di pianti di bambini prelevati da un'unità di terapia intensiva neonatale di un ospedale. Utilizza il rilevamento compresso, un processo che ricostruisce un segnale basato su dati incompleti, necessario per identificare i suoni che si verificano in ambienti rumorosi. Può identificare un pianto di un bambino sullo sfondo, per esempio, di un discorso da adulti o di rumori della televisione o di bambini che chiacchierano, vale a dire gli ambienti reali in cui vivono i bambini. Classificando diverse caratteristiche del pianto, come l'intonazione, l'algoritmo può suggerire se il pianto è dovuto a malattia o dolore e identificare il grado di urgenza.
Il team ha sperimentato che i fornitori di cure pediatriche valutano 48 registrazioni di pianti di bambini per la probabile causa del pianto: fame, stanchezza, dolore gassoso, ecc. Quindi hanno confrontato queste con le valutazioni dell'algoritmo. L'algoritmo concordava con gli umani il 70 percento delle volte.
Liu spera di collaborare con l'industria per sviluppare una macchina di riconoscimento del pianto per neonati per i nuovi genitori. Lei e il suo team hanno richiesto un brevetto per la loro tecnologia.
"Puoi capire perché [il bambino] piange e usare tecniche appropriate per lenire il tuo bambino", dice. "Quindi se è qualcosa di veramente speciale, puoi capire forse è un'emergenza."
I cosiddetti "segnali di pianto non comuni" - segni di dolore o malattia - sono spesso molto acuti e molto rumorosi rispetto al pianto normale, dice Liu. L'identificazione di queste grida potrebbe anche essere utile in ambito ospedaliero, per aiutare medici e infermieri a capire rapidamente quali bambini necessitano di attenzione immediata. Le grida possono anche essere utilizzate come strumenti diagnostici preliminari per problemi come anomalie cromosomiche o semplicemente per identificare problemi comuni come la colica. La ricerca è stata pubblicata il mese scorso sulla rivista IEEE / CAA Journal of Automatica Sinica .
Lo sviluppo di AI per rilevare le emozioni umane è una sfida, afferma Julia Rayz, professore di informatica e informatica presso la Purdue University, dove studia comunicazione uomo-computer.
"Pensa a quanto sia difficile per un essere umano riconoscere le emozioni in qualcuno che non conoscono", afferma. “Confrontalo con quanto è più facile riconoscere un'emozione quando conosciamo una persona. Un computer deve pensare la stessa cosa, tranne per il fatto che generalmente generalizza le informazioni tra le popolazioni. Quindi, per qualcuno che sembra sorridere nella sua fase neutrale, un computer può dire che il volto della persona mostra un sorriso genuino - correlazione con la felicità - mentre non è vero. Lo stesso con l'infelicità. "
Liu e il suo team continuano ad addestrare la tecnologia per una maggiore precisione. Hanno anche in programma di aggiungere altre funzionalità, come la capacità di identificare e classificare i movimenti e le espressioni facciali. Ciò potrebbe aiutare a fornire una lettura più dettagliata dello stato emotivo e fisico di un bambino. Sperano anche di iniziare le prove umane; finora l'algoritmo è stato testato solo su pianti registrati.
"I miei ragazzi hanno 10 e 4 anni, quindi non sono più bambini, ma ricordo ancora", dice Liu. "Quindi, se c'è qualcosa che posso fare per aiutare i nuovi genitori come mio marito e me stesso ... Vogliamo davvero che questo sia un prodotto reale che le persone possano usare quando ne hanno bisogno."
