Intelligenza artificiale per comprendere il pianto del neonato

Comprendere il pianto del neonato delle volte sembra un’impresa titanica. Il bambino è stato cambiato, è asciutto, a temperatura giusta, ha mangiato… e nonostante tutto piange. Vorreste avere la bacchetta magica per capirne il motivo? Le bacchette stellate non esistono ma l’inteligenza artificiale, A.I.,  a quanto pare, ne vorrebbe sapere di più di mamma e papà.

C’era davvero bisogno di un insieme di circuiti  e processori per comprendere il perchè del pianto di un figlio?

L’algoritmo per comprendere  il pianto del neonato

Sono  stati pubblicati a maggio 2019 sulla rivista IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica (Jas) pubblicazione congiunta della IEEE e dell’Associazione cinese di automazione, i risultati di uno studio che hanno visto i ricercatori realizzare un algoritmo basato sull’intelligenza arificiale, in grado di comprendere il motivo del pianto del bambino.

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Immaginatevi in una situazione ipotetica (e nemmeno tanto futuristica), a casa con il bambino che piange, e di avere un dispositivo come Alexa o Google Home per chiedere:

“OK Google /Alexa, perchè il bambino piange?”

La risposta arriverebbe in pochi istanti.

Secondo i ricercatori si tratta di un algoritmo importante perchè può riuscire a distinguere il pianto per un piccolo disagio (pannolino da cambiare, sonno, caldo, fame  ecc,) da quello causato da una patologia importante.

intelligenza artificiale per comprendere il pianto del bambinio

Chi è genitorie da un po’ sa che i pianti dei bambini sono diversi tra loro e ben presto si imparano a riconoscere alcune sfumature che dipendono dal tipo di esigenza del bambino.

Sebbene il  pianto di ogni bambino sia unico, tutti condividono alcune caratteristiche comuni quando risultano causati dalle stesse motivazioni. E sono queste caratteristiche uniche che sono state elaborate dall’algoritmo per risalire alle motivazioni del pianto.

Tra le caratteristiche prese in considerazione, frequenza e durata sono tra le più importanti.

Comprendere i bisogni di un bambino che piange

I neonati comunicano attraverso il pianto, è l’unico strumento  che hanno  a disposizione per trasmettere un bisogno o un disagio. L’esperienza aiuta, certo, ma  ci sono situazioni in cui può risultare davvero difficile comprendere qual è il problema che affligge il bambino. Se piange per un piccolo disagio, per un dolore o perchè sta molto male.

Quando il bambino è stanco, è probabile che sembri stanco mentre piange, il che significa che il pianto sarà lento e aumenterà gradualmente di volume fino a quando qualcuno non risponderà.

Quando il bambino ha fame, il pianto sarà molto più intenso e peggiorerà fino a quando non verrà nutrito.

Se sentite un urlo immediato seguito da un pianto acuto, il  bambino probabilmente sta soffrendo per qualche motivo.

Se il pianto è   quasi come un lamento, il bambino probabilmente desidera la vostra attenzione (che è sempre un bisogno che deve essere soddisfatto).

La nuova ricerca è riuscita a utilizzare un algoritmo specifico basato sul riconoscimento vocale automatico per rilevare e riconoscere le caratteristiche del pianto neonatale.

Lichuan Liu, autore e professore associato di ingegneria elettrica e direttore del laboratorio di elaborazione del segnale digitale, il cui gruppo ha condotto la ricerca, ha spiegato: “Come accade in un linguaggio speciale, nel pianto  sono contenute molte caratteristiche sonore e le differenze tra i segnali sonori possono davvero dare delle informazioni utili  per comprendere il pianto.” Tutte le informazioni contenute nel pianto quindi vanno estrapolate e analizzate, e  in un certo senso tradotte  per classificare il pianto.

Per analizzare e classificare i segnali sonori che caratterizzano il pianto, gli autori hanno utilizzato una speciale tecnica chiamata “compressed sensing”  che ricostruisce un segnale  quando i suoni vengono registrati in ambienti rumorosi. L’algoritmo quindi è in grado di distinguere tra i vari tipi di pianto anche in ambienti rumorosi.

L’algoritmo, inoltre,  funziona su non solo sullo stesso bambino ma anche tra  bambini diversi, il che significa che potrebbe essere usato non solo dai genitori, ma anche dai medici per capire il significato del pianto nei bambini malati.

Liu ha aggiunto: “Gli obiettivi finali della  ricerca sono avere  bambini più sani e una minore pressione su genitori e sul personale sanitario. Stiamo cercando collaborazioni con gli ospedali e i centri di ricerca, per ottenere più dati e più scenari possibili , e speriamo di poter mettere a punto sistemi per la pratica clinica “.

I ricercatori sperano  infine  che i risultati del loro studio possano essere  applicati a diverse circostanze mediche in cui il processo decisionale attualmente dipende in gran parte dall’esperienza.

Serve davvero un sistema simile?

Qualunque sia la vostra  opinione sulla tecnologia, non sottovalutare mai la forza del legame naturale e degli istinti. Data la sopravvivenza della nostra specie, possiamo dedurre che siamo abbastanza bravi a comprendere  i bambini senza i computer, anche se è sempre uno strumento utilissimo per la  vita di tutti i giorni.

Il pianto però soprattutto, se frequente e incomprensibile provoca stress, non solo al bambino ma anche a chi si occupa di loro. Basti pensare alle coliche del neonato ad esempio, che possono durare ore e ore, ogni giorno.

I bambini piangono. È un dato di fatto. Ciò che molti di noi tendono a dimenticare è che piangere è davvero l’unico modo per comunicare i propri bisogni. Imparare a decodificare il pianto del neonato è una parte molto importante dell’essere genitore. I genitori imparano a conoscere il bambino e il bambino si fida di loro.

Verranno creati  e messi a disposizione  sempre più strumenti che possono aiutare  nella comprensione, ma volete davvero essere sostituiti da un algoritmo? Provate a pensare al vostro bambino come ad un puzzle. Volete risolvere voi quel puzzle o volete che lo faccia l’intelligenza artificiale al vostro posto?

L’algoritmo può essere utile  nei momenti in cui non riuscite più a capire costa stia succedendo, quando il  bambino sta urlando per ore e ore, non sapete più dove sbattere la testa e temete che ci sia un problema importante che lo fa affligge. Va benissimo in ambienti ospedalieri  ma in condizioni normali, un qualsiasi genitore deve essere in grado di comprendere e rispondere al pianto, processo che aiuta a formare quel legame umano che una macchina non sarà mai in grado di fare.

Riferimenti;

Lichuan Liu, Wei Li, Xianwen Wu and Benjamin X. Zhou, “Infant Cry Language Analysis and Recognition: An Experimental Approach,” IEEE/CAA J. of Autom. Sinica, vol. 6, no. 3, pp. 778-788, May 2019. doi: 10.1109/JAS.2019.1911435

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Elena

Biologa ad indirizzo fisiopatologico, laureata con lode all’Università di Padova, nel 2007 dopo il primo “mi spiace non c’è più battito”, con mio marito diamo vita a Periodofertile.it, un punto di informazione e di incontro per donne e mamme.
Attualmente sto seguendo un Master di II livello presso l'Università di Padova in Tecniche di Procreazione Medicalmente Assistita e Scienze della Riproduzione Umana.