Når min 8 måneder gamle gråter, spør jeg ham om han er sulten, eller våt, eller bare trenger en kos.
“Babububuu, ” sier han.
Det jeg trenger er en baby cry-oversetter. Og det er akkurat det et team av forskere sier at de har utviklet.
"Erfarne sykepleiere eller barneleger kan identifisere hvorfor en baby gråter fordi de har erfaring, " sier Lichuan Liu, professor i elektroteknikk ved Northern Illinois University, som utførte forskningen ved Digital Signal Processing Laboratory hvor hun er direktør. "Vi snakket med dem, og de nevnte at det var noen ledetråder basert på gråtens lyd."
Så Liu tok sikte på å identifisere funksjonene til rop som kan bidra til å markere dem som uttrykk for smerte eller ubehag. Disse funksjonene inkluderer forskjeller i tonehøyde og frekvens. Teamet utviklet deretter en algoritme basert på automatisk talegjenkjenning for å oppdage og identifisere disse funksjonene. Denne "gråtspråkgjenkjenningsalgoritmen" ble trent på opptak av babygråt hentet fra sykehusets intensivavdeling for nyfødt. Den bruker komprimert sensing, en prosess som rekonstruerer et signal basert på ufullstendige data, som er nødvendig for å identifisere lyder som foregår i støyende miljøer. Den kan identifisere en babygråt på bakgrunn av, for eksempel tale for voksne eller høye TV-lyder eller småbarnsmødre - det vil si de faktiske miljøene der babyer bor. Ved å klassifisere forskjellige gråtegenskaper, som tonehøyde, kan algoritmen antyde om gråten skyldes sykdom eller smerte, og identifisere hastegrad.
Teamet hadde erfarne pediatriske pasienter som vurderer 48 baby gråtopptak for sannsynlig årsak til gråt - sult, tretthet, gasssmerter, etc. De sammenlignet deretter disse med algoritmens vurderinger. Algoritmen var enig med menneskene 70 prosent av tiden.
Liu håper å samarbeide med industrien for å utvikle en maskin for gjenkjennelse av babyer for nye foreldre. Hun og teamet hennes har søkt patent på teknologien deres.
"Du kan finne ut hvorfor [babyens] gråt og bruke passende teknikker for å berolige babyen din, " sier hun. "Hvis det er noe veldig spesielt, kan du forstå at det kanskje er en nødsituasjon."
Såkalte “uvanlige gråtesignaler” - tegn på smerte eller sykdom - er ofte veldig høye og veldig høye sammenlignet med vanlig gråt, sier Liu. Å identifisere disse ropene kan også være nyttig i sykehusinnstillinger, for å hjelpe leger og sykepleiere raskt å finne ut hvilke babyer som trenger øyeblikkelig oppmerksomhet. Rop kan også brukes som foreløpige diagnostiske verktøy for problemer som kromosomavvik, eller bare for å identifisere vanlige problemer som kolikk. Forskningen ble publisert forrige måned i tidsskriftet IEEE / CAA Journal of Automatica Sinica .
Det er utfordrende å utvikle AI-er for å oppdage menneskelige følelser, sier Julia Rayz, professor i datamaskin- og informasjonsteknologi ved Purdue University, der hun studerer kommunikasjon mellom mennesker og datamaskiner.
"Tenk hvor vanskelig det er for et menneske å gjenkjenne følelser hos noen som de ikke kjenner, " sier hun. “Sammenlign det med hvor mye lettere det er å gjenkjenne en følelse når vi kjenner en person. En datamaskin må tenke det samme, bortsett fra at det vanligvis generaliserer informasjonen på tvers av populasjoner. Så for noen som virker som om de smiler i sin nøytrale fase, kan en datamaskin si at personens ansikt viser et ekte smil - sammenheng med lykke - mens det ikke er sant. Det samme med ulykkelighet. ”
Liu og teamet hennes fortsetter å trene teknologien for større nøyaktighet. De planlegger også å legge til flere funksjoner, for eksempel evnen til å identifisere og klassifisere bevegelse og ansiktsuttrykk. Dette kan bidra til å gi en mer detaljert lesning av babyens emosjonelle og fysiske tilstand. De håper også å begynne menneskelige forsøk; hittil har algoritmen bare blitt testet på innspilte rop.
"Guttene mine er 10 og 4, så de er ikke babyer lenger, men jeg husker fremdeles, " sier Liu. "Så hvis det er noe jeg kan gjøre for å hjelpe nye foreldre som mannen min og meg selv. Vi ønsker virkelig at dette skal være et ekte produkt som folk kan bruke når de trenger det."
