Intervista con Ana Laguna Pradas, la data scientist che usa l’intelligenza artificiale per tradurre il pianto dei bambini

I fan di I Simpson ricorderà il episodio della terza stagione -premiato in un lontano 1992- in cui il fratello di Homer crea un traduttore di pianti di bambiniun’invenzione con la quale riuscì a recuperare la sua fortuna. Al di là dello schermo e ben oltre il XXI secolo, i progressi dell’intelligenza artificiale consentono all’ingegno tecnologico di concretizzarsi nel mondo reale.

Quando i bambini piangono, molti genitori si chiedono: “Che cos’ha il mio bambino? Ha fame, ha sonno, ha il pancino in subbuglio? Invece di fare appello solo all’istinto materno, lo scienziato dei dati Ana Laguna Pradas si è messa al lavoro e ha progettato un sistema che fornisce risposte. “L’idea è nata circa sette anni fa, quando ero incinta del mio primo figlio. A quel tempo, la curiosità di una scienziata si combinava con l’essere mamma per la prima volta”, racconta in un’intervista a ipertestuale lo specialista 36enne, che vive a Madrid.

Il suo primo traduttore di pianto di bambino è nato molto prima dell’attuale boom dell’intelligenza artificiale generativa, che ha come paradigma ChatGPT, generatori di immagini e sistemi che convertono efficacemente il parlato in testo. Ora, per la prima volta, la loro ingegnosità è inclusa in un prodotto disponibile in commercio. Non a caso, la fusione si concretizza in una telecamera di videosorveglianza, di quelle che molti genitori collocano nelle camere da letto dei propri figli.

C’è molta scienza dietro questo sistema”, dice il creatore del traduttore del pianto del bambino

“Poiché non esistevano banche dati, ho iniziato a registrare il mio bambino e a testare gli algoritmi di apprendimento profondo“, afferma il creatore del traduttore del pianto del bambino (Foto: Cortesia).

Dall’altro capo del telefono c’è la voce flebile di Laguna Pradas. “Mi perdoni se parlo a bassa voce. Il mio piccolo sta dormendo sopra di me”, dice la madre di tre bambini, il più piccolo dei quali ha appena sei mesi. Mentre la conversazione prosegue, racconta che quando ha iniziato il suo progetto qualche tempo fa, le tecniche di deep learning stavano appena iniziando a essere applicate a dati non strutturati, come l’audio. Con la sua idea in mente, ha cercato una base con i pianti dei bambini. “Poiché non esistevano, ho iniziato a registrare mio figlio e a testare gli algoritmi di deep learning. apprendimento profondo“, ricorda.

Da allora i progressi nell’area sono stati intensi….

Non c’è dubbio. Ciò che stiamo facendo non sarebbe possibile senza questi progressi. In effetti, in passato si è cercato di sviluppare applicazioni simili per interpretare il pianto, anche se con una tecnologia molto meno avanzata. Quei sistemi non offrivano esperienze soddisfacenti. Da allora, ci sono stati importanti cambiamenti e miglioramenti. Soprattutto per quanto riguarda il trattamento dei dati non strutturati: audio, immagini e testo. Ora è arrivato, in modo del tutto rivoluzionario, l’intero mondo dei modelli generativi pre-addestrati. È una grande rivoluzione, senza dubbio.

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Questo tipo di sistemi richiede un addestramento intensivo. Nel caso del traduttore del pianto del bambino, come avete fatto? E poi, come si associano le registrazioni alle emozioni dei bambini che non comunicano ancora verbalmente?

“I dati vengono convalidati da esperti, clinici e genitori”, spiega Laguna Pradas (Credit: DALL-E via Bing Chat).

In questo caso la grande differenza è rappresentata dai Big Data. È necessaria una grande quantità di dati. Queste reti neurali sono piccoli cervelli artificiali che imparano dall’esperienza. Nel nostro caso, abbiamo raccolto campioni da famiglie di tutto il mondo per anni e anni. Il processo di fornitura dei dati al modello è molto esaustivo. Non vengono convalidati solo da esperti, ma anche da clinici e genitori. Inoltre, ci sono regole molto rigide per essere sicuri che ciò che l’algoritmo vede sia un pianto associato a un’emozione o a un bisogno specifico. Si tratta quindi di un’operazione piuttosto laboriosa, che richiede molti dati, molte pre-elaborazioni e algoritmi di grandi dimensioni.

Recentemente abbiamo pubblicato articoli scientificiche lo confermano. Fondamentalmente, ciò che stiamo facendo non riguarda solo l’acustica. Abbiamo effettuato alcuni studi clinici in cui correliamo l’acustica (pianto) con l’attività cerebrale del neonato attraverso l’elettroencefalogramma e la tecnologia NIRS (spettroscopia nel vicino infrarosso). Inoltre, vengono valutate le espressioni facciali e i movimenti del corpo. Questo dimostra che c’è molta scienza dietro questo sistema.

Come funziona il monitor che include il traduttore del pianto del bambino, che avete appena lanciato?

Abbiamo lanciato il Baby Monitor Maxi Cosi See Pro. Si tratta di una videocamera di sorveglianza, la tipica che abbiamo in camera da letto mentre i bambini dormono. L’aggiunta è che quando piangono, non solo li stiamo guardando, ma ci avvisa e ci assiste, ci aiuta, ci sostiene. La chiave è che analizza il pianto e lo traduce in una ragione.. Indica quelli più innati nei primi mesi di vita: fame; sonnolenza; fastidio per il gas; disagio; cambiamenti di postura; voglia di essere preso in braccio, o quello che chiamiamo “irritabilità”.

traduttore del pianto del bambino
Maxi Cosi See Pro, il dispositivo che presenta il traduttore del pianto del bambino sviluppato da Ana Laguna Pradas (Credit: Zoundream/Dorel Juvenile).

Come arrivano queste informazioni ai genitori?

Ricevono un avviso tramite l’app su ciò che sta accadendo al bambino, sul motivo del pianto e su come agire. Inoltre, c’è una piccola guida che indica i motivi più comuni del pianto. Descrive anche il tipo di suono, in modo che i genitori si sentano responsabilizzati e capiscano sempre meglio quali sono i diversi tipi di pianto. Dimostriamo che è normale e che non c’è da preoccuparsi. Inoltre, tutte queste informazioni vengono registrate e vengono mostrate le statistiche, in modo che i genitori possano seguire da vicino il loro bambino e che tutto questo venga registrato in modo oggettivo.

Avete mai utilizzato il traduttore del pianto del bambino a casa vostra?

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Sì, è stato fantastico perché ho potuto testare in prima persona il prodotto che verrà immesso sul mercato. È stato davvero bello vedere cosa va bene e cosa non va. Penso che questo tipo di tecnologia sia di supporto e di potenziamento.Ti fa vedere che pensi che il bambino stia piangendo per tale e tale motivo, e lo verifichi in un modo che è quasi una gamification, in altre parole un gioco. Quindi, da un lato, c’è quel momento in cui piange, tu pensi che gli stia succedendo questo e lui te lo conferma, è molto bello. Come ho detto, è una sorta di gioco.

In questo momento il mio bambino aveva l’otite, sapevo che c’era qualcosa che non andava perché ho guardato le statistiche del suo pianto e ho visto che piangeva molto di più per il dolore o l’irritabilità. Inoltre, la quantità di pianto in generale era superiore alla media. Quando stamattina il pediatra mi ha chiesto come stava, gli ho detto che piangeva molto di più e questo è un dato oggettivo. Lo trovo molto utile in questo senso e sono l’utente numero uno, senza dubbio.

I prossimi passi

Ana Laguna Pradas è cofondatrice e data scientist di Zoundream (foto: Cortesia).

“Non stiamo scoprendo l’America”, riconosce Laguna Pradas riferendosi al traduttore del pianto dei bambini. Il suo commento sottolinea la preesistenza di nozioni sugli aspetti neurologici del pianto. A questo proposito, Laguna Pradas sottolinea che sia i pediatri che i genitori danno interpretazioni che lei e il suo team intendono oggettivare.

“Lo scopo è quello di mostrare la potenziale del pianto come marcatore biologicoNon si tratta solo di sostenere il benessere del bambino per capire cosa gli sta succedendo da un punto di vista comunicativo, i suoi bisogni e le sue emozioni. Aiuta anche i medici nella diagnosi precoce di alcune patologie o disturbi del neurosviluppo, come l’autismo. Il nostro obiettivo è quello di dotare i medici di ulteriori strumenti. E di poter agire precocemente, con terapie e interventi precoci, per cambiare completamente la vita di questi bambini, di queste famiglie e della società in generale.

La conversazione si conclude quando sentiamo i mugolii della piccola Irene, la bambina di sei anni. Prima del cortese saluto, sua madre, Laguna Pradas, ci parla dei prossimi passi dell’iniziativa che sta conducendo. Spera che nel 2024 si apra un nuovo ciclo di finanziamenti che le permetta di “continuare a scalare il prodotto” e di effettuare altri studi clinici. L’ambizione non è da poco: “Vogliamo diventare il punto di riferimento mondiale in termini di analisi del pianto dei bambini”, dice.

Elaborazione…

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Antonio
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Ciao, mi chiamo Antonio. Sono uno scrittore di DFO Media e la mia passione è esplorare l'intersezione tra sport e tecnologia. Attraverso i miei scritti, svelo le innovazioni che stanno plasmando il futuro dello sport.

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