Kiedy moje 8-miesięczne płacze, pytam go, czy jest głodny, mokry, czy po prostu potrzebuje przytulenia.
„Babububuu”, mówi.
Potrzebuję tłumacza płaczu dziecka. I tak właśnie twierdzą zespół naukowców, że opracowali.
„Doświadczone pielęgniarki lub pediatrzy potrafią rozpoznać, dlaczego dziecko płacze, ponieważ mają doświadczenie” - mówi Lichuan Liu, profesor inżynierii elektrycznej na Northern Illinois University, który przeprowadził badania w Digital Signal Processing Laboratory, gdzie jest dyrektorem. „Rozmawialiśmy z nimi, a oni wspomnieli, że na podstawie dźwięku krzyku są pewne wskazówki.”
Więc Liu postanowił zidentyfikować cechy płaczu, które mogą pomóc oznaczyć je jako przejawy bólu lub dyskomfortu. Funkcje te obejmują różnice wysokości i częstotliwości. Zespół opracował następnie algorytm oparty na automatycznym rozpoznawaniu mowy w celu wykrywania i identyfikowania tych funkcji. Ten „algorytm rozpoznawania języka płaczu” został przeszkolony w zakresie nagrań płaczów niemowląt pobranych ze szpitala na oddziale intensywnej terapii noworodków. Wykorzystuje skompresowane wykrywanie, proces, który rekonstruuje sygnał na podstawie niekompletnych danych, który jest niezbędny do identyfikacji dźwięków zachodzących w hałaśliwym otoczeniu. Potrafi rozpoznać płacz dziecka na tle, powiedzmy, mowy dorosłych, głośnych dźwięków telewizyjnych lub bełkotających dzieci - to znaczy rzeczywistych środowisk, w których żyją dzieci. Klasyfikując różne cechy płaczu, takie jak wysokość głosu, algorytm może zasugerować, czy płacz jest spowodowany chorobą czy bólem, i określić stopień pilności.
Zespół doświadczył dostawców opieki pediatrycznej, którzy ocenili 48 nagrań płaczu dziecka pod kątem prawdopodobnej przyczyny płaczu - głodu, zmęczenia, bólu gazowego itp. Następnie porównali je z ocenami algorytmu. Algorytm zgadzał się z ludźmi w 70 procentach przypadków.
Liu ma nadzieję współpracować z przemysłem w celu opracowania maszyny rozpoznającej płacz dziecka dla nowych rodziców. Ona i jej zespół złożyli wniosek o patent na ich technologię.
„Możesz dowiedzieć się, dlaczego [dziecko] płacze i zastosować odpowiednie techniki, aby uspokoić dziecko” - mówi. „Zatem jeśli jest to coś naprawdę wyjątkowego, możesz zrozumieć, że może to być nagły wypadek”.
Tak zwane „rzadkie sygnały płaczu” - oznaki bólu lub choroby - są często bardzo wysokie i bardzo głośne w porównaniu ze zwykłym płaczem, mówi Liu. Rozpoznanie tych płaczów może być również pomocne w warunkach szpitalnych, aby pomóc lekarzom i pielęgniarkom szybko dowiedzieć się, które dzieci wymagają natychmiastowej uwagi. Płacze mogą być również używane jako wstępne narzędzia diagnostyczne w przypadku problemów takich jak nieprawidłowości chromosomowe lub po prostu w celu identyfikacji typowych problemów, takich jak kolka. Badanie zostało opublikowane w zeszłym miesiącu w czasopiśmie IEEE / CAA Journal of Automatica Sinica .
Tworzenie sztucznej inteligencji w celu wykrywania ludzkich emocji jest wyzwaniem, mówi Julia Rayz, profesor informatyki i technologii informatycznej na Uniwersytecie Purdue, gdzie studiuje komunikację człowiek-komputer.
„Pomyśl, jak trudno jest człowiekowi rozpoznać emocje u kogoś, kogo nie zna” - mówi. „Porównaj to z tym, o ile łatwiej jest rozpoznać emocję, gdy znamy osobę. Komputer musi myśleć tak samo, tyle że zwykle uogólnia informacje w populacjach. Tak więc dla kogoś, kto wydaje się uśmiechać w swojej neutralnej fazie, komputer może powiedzieć, że twarz tej osoby pokazuje prawdziwy uśmiech - korelację ze szczęściem - podczas gdy to nieprawda. To samo z nieszczęściem. ”
Liu i jej zespół nadal trenują technologię w celu zwiększenia dokładności. Planują również dodać więcej funkcji, takich jak możliwość identyfikacji i klasyfikacji ruchu i wyrazu twarzy. Może to pomóc w bardziej szczegółowym odczytaniu stanu emocjonalnego i fizycznego dziecka. Mają też nadzieję rozpocząć ludzkie próby; do tej pory algorytm był testowany tylko na zarejestrowanych krzykach.
„Moi chłopcy mają 10 i 4 lata, więc nie są już dziećmi, ale wciąż pamiętam” - mówi Liu. „Więc jeśli mogę coś zrobić, aby pomóc nowym rodzicom, takim jak mój mąż i ja… Naprawdę chcemy, aby był to prawdziwy produkt, z którego ludzie mogą korzystać, gdy tego potrzebują”.
