《電子技術(shù)應(yīng)用》
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一款能收集嬰兒哭聲并用AI翻譯出來的APP,,還能助力診斷自閉癥

2018-08-02
關(guān)鍵詞: 醫(yī)療電子 AI

  報(bào)道介紹了一款名為Chatterbaby的AI APP。這款A(yù)PP可以收集嬰兒在不同感受下的哭聲,,并通過機(jī)器學(xué)習(xí)對(duì)這些哭聲頻率和特征進(jìn)行分析學(xué)習(xí),,從而告知父母,,他們的孩子為什么而哭。現(xiàn)在,,這個(gè)APP可以分辨孩子的哭泣是因?yàn)轲囸I,、煩躁還是疼痛。今后,,或許還可以用來診斷自閉癥,。資料顯示,這款A(yù)PP由美國加州大學(xué)洛杉磯分校的非盈利組織開發(fā),。

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  一,、ChatterBaby項(xiàng)目

  ChatterBaby項(xiàng)目是加州大學(xué)洛杉磯分校的計(jì)算神經(jīng)心理學(xué)家Ariana Anderson博士于2013年創(chuàng)立的,。Ariana Anderson博士是4個(gè)孩子的母親,撫養(yǎng)前2個(gè)孩子時(shí),她還常常搞不懂孩子大哭的原因,,在撫養(yǎng)第3個(gè)孩子時(shí)就已經(jīng)可以輕松辨認(rèn)孩子哭聲背后的意義了,,于是萌生了用算法理解嬰兒哭聲的想法,,于是創(chuàng)立了這個(gè)項(xiàng)目,。

  ChatterBaby項(xiàng)目是非盈利項(xiàng)目,由加州大學(xué)洛杉磯分校的臨床與轉(zhuǎn)化科學(xué)研究所與塞梅爾神經(jīng)科學(xué)與人類行為研究所,,以及寶來惠康基金共同資助,。APP開發(fā)團(tuán)隊(duì)共三人,分別負(fù)責(zé)機(jī)器學(xué)習(xí)算法,、移動(dòng)開發(fā),、信號(hào)處理,并與加州大學(xué)洛杉磯分校計(jì)算機(jī)技術(shù)研究實(shí)驗(yàn)室合作,。研究團(tuán)隊(duì)共有6個(gè)人,,其中4個(gè)人從事新生兒與醫(yī)學(xué)相關(guān)研究,1個(gè)人從事生物學(xué)研究,,Ariana Anderson則負(fù)責(zé)計(jì)算神經(jīng)科學(xué)與機(jī)器學(xué)習(xí)的部分,。

  2016年,,ChatterBaby項(xiàng)目在加州大學(xué)洛杉磯分校的代碼挑戰(zhàn)賽中獲得了第一名。

  目前,,ChatterBaby已收集了超過1700個(gè)嬰兒的哭聲數(shù)據(jù),,因此ChatterBaby的創(chuàng)始人Ariana Anderson博士認(rèn)為,這個(gè)APP不僅是幫助父母讀懂孩子的哭聲的助手,,而且是一個(gè)龐大的數(shù)據(jù)庫,,她和團(tuán)隊(duì)希望結(jié)合這些數(shù)據(jù),建立一個(gè)機(jī)器學(xué)習(xí)模型,,做到僅僅從哭聲來診斷不同類型的自閉癥,。

  這個(gè)機(jī)器學(xué)習(xí)模型診斷自閉癥的項(xiàng)目運(yùn)用到了計(jì)算神經(jīng)科學(xué)與神經(jīng)心理學(xué)。

  計(jì)算神經(jīng)科學(xué)是使用數(shù)學(xué)分析和計(jì)算機(jī)模擬的方法對(duì)大腦的神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)行模擬和研究,,從計(jì)算角度理解大腦,,研究大腦風(fēng)格的信息處理方式,從而在計(jì)算機(jī)中創(chuàng)造一個(gè)大腦,。

  而神經(jīng)心理學(xué)也不像心理學(xué)那樣單純地分析行為或心理活動(dòng)本身,,它把人的感知、記憶,、言語、思維,、智力,、行為和大腦的機(jī)能結(jié)構(gòu)之間建立了量的關(guān)系,用標(biāo)志著大腦機(jī)能結(jié)構(gòu)的解剖,、生理,、生化的術(shù)語來解釋心理現(xiàn)象或行為。

  二,、ChatterBaby如何診斷自閉癥,?

  神經(jīng)的多樣性發(fā)展從嬰兒大腦發(fā)育的第一刻就開始了,有的孩子發(fā)育正常,,有的孩子則發(fā)育不良,。但是患上自閉癥譜系障礙的孩子卻往往在多年后才會(huì)被確診。醫(yī)學(xué)界和教育界都認(rèn)為,,如果能在早期對(duì)這些孩子的特殊需求進(jìn)行滿足與鼓勵(lì),,就會(huì)增加他們最終成長為正常人的機(jī)率。

  Ariana Anderson指出,,目前很多有關(guān)自閉癥的調(diào)查研究都是在高檔白人社區(qū)中進(jìn)行的,,因此,有色人種的孩子確診自閉癥往往比他們的白人同齡人晚1到2年,?!敖鉀Q這種健康鴻溝始于更優(yōu)質(zhì)的數(shù)據(jù),。”Ariana Anderson說道,。

  使用ChatterBaby APP的父母必須簽署一份協(xié)議,,允許Ariana Anderson博士的團(tuán)隊(duì)通過APP記錄去除嬰兒個(gè)人信息的音頻文件,并存儲(chǔ)在符合HIPAA法案(美國一個(gè)保護(hù)醫(yī)患隱私與安全的法案)要求的服務(wù)器上,。這份協(xié)議還要求用戶配合調(diào)查,,提供像對(duì)視回避和頭部撞擊之類的行為線索,以幫助識(shí)別哪些嬰兒更可能在神經(jīng)發(fā)育上出現(xiàn)問題,。并且,,由于基因的存在,有患有自閉癥的一級(jí)親屬也增加了孩子患病風(fēng)險(xiǎn),。

  布朗大學(xué)風(fēng)險(xiǎn)兒童研究中心的心理學(xué)家Stephen Sheinkopf認(rèn)為,,嬰兒的哭聲中確實(shí)隱藏著許多神經(jīng)學(xué)線索,尤其是在哭聲的聲調(diào),、聲量,、共鳴等聲學(xué)特征中,這些特征能被量化和可視化,,但是這些線索可能并不足以診斷自閉癥,。更有可能的是將聲音、行為,、其他生理數(shù)據(jù)整合進(jìn)一個(gè)模型,。


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