Selecciona Edició
Connecta’t

Què vol un nadó quan plora? La intel·ligència artificial aprèn a traduir els plors

Una espanyola entrena un algoritme perquè interpreti el motiu del malestar d'un nounat

La científica de dades Ana Laguna Pradas entrena un model d'intel·ligència artificial perquè aprengui a interpretar el plor d'un nadó.
La científica de dades Ana Laguna Pradas entrena un model d'intel·ligència artificial perquè aprengui a interpretar el plor d'un nadó.

Ana Laguna Pradas tenia un desig estrany per a una mare que s'estrena. Volia que el seu fill plorés. La seva mare no ho entenia: "Però Ana, filla, agafa el nen i no el deixis plorar més', em deia. Ja sé que sembla cosa de mare sonada, però soc la primera mare que vol que el seu fill plori", explica.

Durant l'embaràs Laguna donava voltes a una pregunta: "Com l'entendré?" Un nadó es comunica plorant: vol menjar, vol braços, li fa mal alguna cosa, té son. Però què vol exactament cada vegada que plora? Era el 2016, Laguna va buscar apps per interpretar aquest plor i només en va trobar una de xinesa que no funcionava gens bé.

“Si Jane Goodall entén el llenguatge dels ximpanzés, per què no es pot intentar traduir un nounat?”

I si en provava de fer una de pròpia?, va pensar Laguna, que és científica de dades a BBVA Data&Analytics. La seva intuïció li deia que els plors d'un nadó tenen patrons i que la intel·ligència artificial els pot detectar: "Havia treballat en traducció automàtica, i el plor del bebè no deixa de ser un altre mitjà de comunicació oral. A més, si Jane Goodall entén el llenguatge dels ximpanzés, per què no es poden traduir les necessitats d'un nounat amb un algoritme?", diu.

Després de la quarantena, va començar a gravar el seu fill. Cada mostra de plor havia de durar almenys 10 segons. Així va estar fins als quatre mesos. Va reunir uns 65 àudios. Al final el petit no va plorar tant: de mitjana va resultar menys d'un enregistrament al dia.

L'ull humà veu diferències òbvies en els senyals d'àudio, però un algoritme necessita més detalls per trobar patrons. Així que Laguna va recórrer als espectrogrames. La intuïció es confirmava: "Els senyals d'àudio tenien bona pinta i la precisió del model era acceptable", diu.

Senyals d'àudio de plors de nadó gana, malestar i son extrets de la base de dades d'Ana Laguna Pradas.
Senyals d'àudio de plors de nadó gana, malestar i son extrets de la base de dades d'Ana Laguna Pradas.

Però Laguna es va trobar un nou problema: la falta de mostra de plors. La intel·ligència artificial necessita una quantitat substancial d'exemples. A més, després de reunir prou exemples d'un tipus de plor, hi ha una altra pregunta difícil: l'etiquetatge. L'etiqueta és el que identifica que plor és de dolor, gana, son, ganes de braços i carícies, i l'han de posar els pares. Si les etiquetes estan mal posades, el model no l'encertarà amb els patrons i serà un desastre. Abans que l'algoritme pugui veure patrons en cada plor, ho han de fer els pares.

Per falta de dades i de bones etiquetes, Laguna va acabar dividint la base de dades en només dues opcions: gana i no gana. La pretensió inicial d'identificar més tipus de plors va quedar aparcada.

Ara Laguna torna a estar embarassada. Aquesta vegada anirà més de debò. El seu segon fill pot ser el nadó espanyol que més estona es passi plorant. L'única esperança de Laguna per augmentar la base de dades no és el seu segon fill. Ha creat una ONG per fer treballs de dades on hi ha un formulari perquè altres pares de nadons hi col·laborin. L'objectiu és doble: créixer més ràpid i evitar el biaix que tota la base de dades sigui del plor de dos germans. Aquí els pares poden pujar el plor dels seus petits. Laguna vol treballar amb plors de nadons de menys de sis mesos.

L’exemple nord-americà

La intuïció de Laguna també la va tenir un equip californià dirigit per Ariana Anderson, neuropsicòloga computacional d'UCLA (Universitat de Califòrnia a Los Angeles). Anderson té quatre fills. Quan sentia plorar el tercer va començar a adonar-se que hi havia patrons. El següent pas lògic va ser, com li va passar a Laguna, entrenar un algoritme perquè millorés la percepció humana.

Amb els anys, l'equip d'Anderson va treure una aplicació: Chatterbaby, disponible per a Android i iPhone, i que dona un percentatge amb el motiu més probable del plor. La base de dades de Chatterbaby té milers d'exemples i és capaç de distingir entre dolor (amb un 90% d'èxit), inquietud (amb un 85%) i gana (amb un 60%). "Aquest 60% es deu al fet que tenim encara mostres petites, però com que estem contínuament entrenant els nostres algoritmes amb dades noves, en el futur la precisió creixerà", diu Anderson.

El procés de certificació de l'etiquetatge a Chatterbaby és delicat. El plor de dolor és indiscutible: estan extrets de punxades a nadons per vacunes o per forats a l'orella. Les altres dues categories que de moment inclouen –inquiet i de gana– tenen control de qualitat: “Són etiquetats pels pares (normalment la mare). Llavors una altra mare de l'equip i jo els escoltem un per un. Si totes dues hi estem d'acord, es queda en la nostra base de dades. Si una està en desacord, es treu. Estem d'acord en un 80% de plors, i això mostra que mares experimentades poden reconèixer plors de nadons que no són seus”, explica Anderson.

L'equip d'Anderson espera tenir prou dades ben aviat per identificar més tipus de plors: separació, por, còlics. Però cadascun té la seva dificultat. "El que entenem del desenvolupament normal de nadons és que comencen a sentir por de separació als sis o set mesos, però habitualment no ho fan fins a prop del final del primer any", diu la neonatòloga Diana Montoya-Williams, de l'equip d'Anderson. "Com que aquests estats no s'apliquen a tots els nadons en les nostres dades, no ho estudiem separat. Per al còlic, no tenim encara prou mostra. Les investigacions preliminars mostren que és similar al plor del dolor amb vacunes", afegeix. Chatterbaby accepta plors de nens de fins a dos anys, però la majoria dels que tenen ronden els tres mesos.

Espectogrames de plors de nadó per dolor, inquietud, gana i còlics de la base de dades de Chatterbaby.
Espectogrames de plors de nadó per dolor, inquietud, gana i còlics de la base de dades de Chatterbaby.

Malgrat els avanços de Chatterbaby, els nadons espanyols i llatinoamericans hauran de confiar en la tasca de Laguna. Els nens ploren diferent per llengua i país: "El nadó pot sentir la melodia (prosòdia) de la llengua de la mare a l'úter", diu Anderson. A causa de l'extensió de l'app, la base de dades internacional de Chatterbaby creix, però encara és insuficient per arribar a tot arreu: "Al voltant d'un 80% dels nostres usuaris són internacionals", diu Anderson. Per gènere, no obstant això, és "improbable" que hi hagi diferències, afegeix Anderson, tot i que continuaran observant-ho en les seves investigacions.

Chatterbaby té més usos. Pot ajudar especialment els pares sords i hi ha indicis que irregularitats en el plor d'un nadó poden ajudar a diagnosticar més aviat l'autisme.

En les puntuacions de Google Play l'app només té pares molt satisfets que donen cinc estrelles i d'altres molt decebuts, que n'hi donen una. Deu ser molt frustrant tenir a les tres del matí l'última tecnologia en intel·ligència artificial i no poder fer res mentre el nadó continua plorant sense remei.

Fe d'errades

L

S'adhereix als criteris de The Trust Project Més informació >

MÉS INFORMACIÓ