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Um tradutor para o bebê chora? Sim por favor

Quando meu filho de 8 meses chora, pergunto se ele está com fome, se está molhado ou se precisa de um abraço.

"Babububuu", diz ele.

O que eu preciso é de um tradutor de choro de bebê. E é exatamente isso que uma equipe de pesquisadores diz ter desenvolvido.

"Enfermeiros experientes ou pediatras podem identificar porque um bebê está chorando porque eles têm experiência", diz Lichuan Liu, professora de engenharia elétrica da Northern Illinois University, que conduziu a pesquisa no Laboratório de Processamento Digital de Sinal, onde é diretora. “Nós conversamos com eles e eles mencionaram que, com base no som do choro, há algumas pistas.”

Então, Liu começou a identificar as características dos gritos que podem ajudar a marcá-las como expressões de dor ou desconforto. Esses recursos incluem diferenças de altura e frequência. A equipe desenvolveu um algoritmo baseado no reconhecimento automático de fala para detectar e identificar esses recursos. Este “algoritmo de reconhecimento de linguagem de choro” foi treinado em gravações de choro de bebês retirados da unidade de terapia intensiva neonatal de um hospital. Ele usa sensores compactados, um processo que reconstrói um sinal baseado em dados incompletos, necessário para identificar sons que ocorrem em ambientes ruidosos. Ele pode identificar um bebê chorando em um contexto de, digamos, fala de adulto ou sons de televisão barulhentos ou balbuciando crianças - isto é, os ambientes reais onde os bebês vivem. Ao classificar diferentes recursos de choro, como o pitch, o algoritmo pode sugerir se o choro é causado por doença ou dor e identificar o grau de urgência.

A equipe havia experimentado provedores de cuidados pediátricos avaliar 48 gravações de choro do bebê para provável causa de choro - fome, cansaço, dor de gás, etc. Eles então compararam estas com as avaliações do algoritmo. O algoritmo concordou com os humanos em 70% das vezes.

Liu espera fazer parceria com a indústria para desenvolver uma máquina de reconhecimento de bebês para pais novos. Ela e sua equipe solicitaram uma patente de sua tecnologia.

"Você pode descobrir por que [o bebê] está chorando e usar técnicas apropriadas para acalmar seu bebê", diz ela. "Então, se é algo realmente especial, você pode entender que talvez seja uma emergência."

Os chamados “sinais incomuns de choro” - sinais de dor ou doença - geralmente são muito agudos e muito altos em comparação ao choro comum, diz Liu. Identificar esses gritos também pode ser útil em um ambiente hospitalar, para ajudar médicos e enfermeiros a descobrir rapidamente quais bebês precisam de atenção imediata. Os gritos também podem ser usados ​​como ferramentas de diagnóstico preliminar para problemas como anomalias cromossômicas ou simplesmente para identificar problemas comuns como cólica. A pesquisa foi publicada no mês passado na revista IEEE / CAA Journal of Automatica Sinica .

Desenvolver IAs para detectar emoções humanas é um desafio, diz Julia Rayz, professora de informática e tecnologia da informação na Purdue University, onde estuda comunicação entre humanos e computadores.

"Pense como é difícil para um ser humano reconhecer emoções em alguém que ele não conhece", diz ela. “Compare isso com o quanto é mais fácil reconhecer uma emoção quando conhecemos uma pessoa. Um computador tem que pensar a mesma coisa, exceto que geralmente generaliza a informação entre as populações. Assim, para alguém que parece estar sorrindo em sua fase neutra, um computador pode dizer que o rosto da pessoa mostra um sorriso genuíno - correlação com a felicidade -, embora não seja verdade. Mesmo com infelicidade.

Liu e sua equipe continuam treinando a tecnologia para maior precisão. Eles também planejam adicionar mais recursos, como a capacidade de identificar e classificar movimentos e expressões faciais. Isso poderia ajudar a dar uma leitura mais detalhada do estado emocional e físico de um bebê. Eles também esperam iniciar testes em humanos; Até agora, o algoritmo só foi testado em gritos registrados.

"Meus meninos são 10 e 4, então eles não são mais bebês, mas eu ainda me lembro", diz Liu. “Então, se houver algo que eu possa fazer para ajudar novos pais como eu e meu marido ... Nós realmente queremos que isso seja um produto real que as pessoas possam usar quando precisarem.”

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