Когда мой 8-месячный плачет, я спрашиваю его, голоден ли он, или мокрый, или ему просто нужно обниматься.
«Бабубубуу», - говорит он.
Что мне нужно, так это переводчик. И это как раз то, что команда исследователей говорит, что они разработали.
«Опытные медсестры или педиатры могут определить, почему ребенок плачет, потому что у них есть опыт», - говорит Личуан Лю, профессор электротехники в Университете Северного Иллинойса, который проводил исследование в Лаборатории цифровой обработки сигналов, директором которой она является. «Мы поговорили с ними, и они упомянули, что на основе звука крика есть некоторые подсказки».
Поэтому Лю решил определить признаки криков, которые могут помочь пометить их как выражение боли или дискомфорта. Эти функции включают в себя различия в высоте и частоте. Затем команда разработала алгоритм, основанный на автоматическом распознавании речи, для обнаружения и идентификации этих функций. Этот «алгоритм распознавания языка плача» был обучен на записях детских криков, взятых из отделения интенсивной терапии новорожденных. Он использует сжатое зондирование, процесс, который восстанавливает сигнал на основе неполных данных, что необходимо для идентификации звуков, происходящих в шумной обстановке. Он может определить плач ребенка на фоне, скажем, взрослой речи, громких телевизионных звуков или журчащих малышей, то есть реальной среды, в которой живут дети. Классифицируя различные функции крика, такие как подача, алгоритм может определить, вызван ли крик болезнью или болью, и определить степень срочности.
Опытные специалисты по педиатрической помощи провели оценку 48 записей о детском крике на предмет возможной причины плача - голода, усталости, газовой боли и т. Д. Затем они сравнили их с оценками алгоритма. Алгоритм согласовывался с людьми в 70% случаев.
Лю надеется на партнерские отношения с индустрией по разработке машины распознавания крика ребенка для новых родителей. Она и ее команда подали заявку на патент на свою технологию.
«Вы можете понять, почему [ребенок] плачет, и использовать соответствующие методы, чтобы успокоить вашего ребенка», - говорит она. «Тогда, если это что-то действительно особенное, вы можете понять, может быть, это чрезвычайная ситуация».
Лю говорит, что так называемые «необычные криковые сигналы» - признаки боли или болезни - часто бывают очень громкими и очень громкими по сравнению с обычным плачем. Выявление этих криков также может быть полезным в условиях больницы, чтобы помочь врачам и медсестрам быстро выяснить, какие дети нуждаются в немедленной помощи. Крики могут также использоваться в качестве предварительного диагностического инструмента для проблем, таких как хромосомные нарушения, или просто для выявления общих проблем, таких как колики. Исследование было опубликовано в прошлом месяце в журнале IEEE / CAA Journal of Automatica Sinica .
По словам Джулии Райз, профессора компьютерных и информационных технологий в Университете Пердью, где она изучает связь между человеком и компьютером, разработка ИИ для выявления человеческих эмоций является сложной задачей.
«Подумайте, как трудно человеку распознать эмоции в человеке, которого они не знают», - говорит она. «Сравните это с тем, насколько легче распознать эмоцию, когда мы знаем человека. Компьютер должен работать одинаково, за исключением того, что он обычно обобщает информацию среди населения. Таким образом, для человека, который, кажется, улыбается в своей нейтральной фазе, компьютер может сказать, что лицо человека показывает искреннюю улыбку - связь со счастьем - хотя это не так. То же самое с несчастьем.
Лю и ее команда продолжают обучать технологии для большей точности. Они также планируют добавить больше функций, таких как способность идентифицировать и классифицировать движения и выражения лица. Это может помочь дать более подробное представление об эмоциональном и физическом состоянии ребенка. Они также надеются начать испытания на людях; до сих пор алгоритм был протестирован только на записанных криках.
«Моим мальчикам 10 и 4 года, поэтому они уже не дети, но я все еще помню», - говорит Лю. «Поэтому, если я что-то могу сделать, чтобы помочь новым родителям, таким как мой муж и я… Мы действительно хотим, чтобы это был настоящий продукт, который люди могут использовать, когда им это нужно».
