Inteligencia artificial
¿Puede la Inteligencia Artificial dar voz a quienes no la tienen?
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Los recientes avances en las capacidades de la Inteligencia Artificial (IA) han llevado a emocionantes descubrimientos en los sectores de recuperación y discapacidad. La tecnología ha desempeñado durante mucho tiempo un papel vital al ayudar a las personas con discapacidades a interactuar y navegar por el mundo. Desde audífonos y subtítulos para personas sordas hasta audiolibros para personas ciegas, la tecnología sigue siendo una excelente manera de proporcionar servicios a quienes lo necesitan.
Los sistemas de IA pueden llevar muchos de estos conceptos al siguiente nivel. Ya, los sistemas de IA facilitan a los pacientes el monitoreo de la salud, la protección de registros y la programación de citas cuando sea necesario. Además de estas tareas, la IA sigue mejorando las capacidades del hardware médico.
Gran Avance
Esta semana marca un hito importante para la comunidad de IA. Un equipo de investigadores de UCLA, liderado por Jun Chen, publicó un artículo en la revista Nature Communications describiendo un dispositivo diseñado para ayudar a las personas con cuerdas vocales dañadas a volver a hablar.
El nuevo sistema funciona convirtiendo los movimientos musculares electromagnéticos en texto en tiempo real. El avanzado dispositivo portátil de IA es un parche cervical no invasivo que se aplica mediante cinta médica de doble cara. La unidad mide solo 1.2 pulg × 1.2 pulg y pesa alrededor de 7 gramos, según el informe. Este dispositivo presenta un diseño delgado y flexible pensado para permanecer cómodo incluso cuando se usa durante períodos prolongados.
Actualización Importante
Este último desarrollo es una gran noticia para el mercado por muchas razones. En primer lugar, los métodos actuales de electro-laringe de mano y tráqueoesofágicos son invasivos y pueden causar incomodidad. Estos dispositivos son engorrosos y proporcionan tonos poco realistas que a veces suenan robóticos.
Además, estos procedimientos son costosos de realizar y requieren el cambio constante de baterías y otros componentes para seguir siendo viables. También son dispositivos voluminosos que atraen atención no deseada a las personas cuando se utilizan.
Chen y su equipo quieren eliminar estos dispositivos voluminosos e introducir un parche impulsado por IA que pueda realizar las mismas tareas. Su creación es el asistente de voz integrado con IA más pequeño y capaz probado hasta la fecha.
Cómo Funciona
La ciencia detrás del funcionamiento de este dispositivo es realmente impresionante. Desde una perspectiva mecánica, el dispositivo se puede dividir en dos capas. La primera capa está compuesta por el compuesto de silicona biocompatible polidimetilsiloxano (PDMS). Esta capa elástica está diseñada para ser duradera pero flexible.
La segunda capa integra bobinas de inducción de cobre para crear un campo magnético. Estos materiales forman un mecanismo de detección magnetoelástico que puede detectar los cambios magnéticos más pequeños cercanos. Estas son las mismas señales que tu cerebro envía a tus músculos para activarlos cuando sea necesario. Como tal, esta tecnología podría incorporarse a diversas aplicaciones adicionales que requieran monitoreo muscular.
Curiosamente, este proceso de usar campos magnéticos para rastrear los movimientos musculares fue desarrollado específicamente por Chen y su equipo de ingenieros en 2021. En su última aplicación, las bobinas de inducción magnética integradas crean señales eléctricas de alta fidelidad que son captadas y convertidas en sonido.
La IA lo Hace Posible
El sensor magnetoelástico recopila estos datos del campo magnético y los entrega al avanzado algoritmo de aprendizaje automático de IA que los convierte en habla. El proceso puede reconocer los diminutos pulsos electrónicos que activan tus movimientos musculares. Cada movimiento está asociado a ciertas palabras que se combinan para crear un discurso legible.
Cómo se Programó la IA
Para crear este dispositivo portátil de IA altamente sensible, el equipo comenzó las pruebas en un grupo controlado de ocho sujetos sanos. Cada sujeto colocó el dispositivo en su cuello y se le pidió que pronunciara una combinación de frases. Estas frases incluían presentaciones y cosas como “Te quiero”.
Cada frase fue seleccionada debido a su movimiento muscular, características únicas y sonidos. Estos datos se proporcionaron al algoritmo de aprendizaje automático junto con sus bibliotecas existentes. En conjunto, los datos crearon un alcance completo de movimientos musculares mediante mapeo magnético, con cada movimiento correspondiente a una palabra.
Cabe destacar que a los participantes se les pidió que dijeran estas frases en voz alta y luego en silencio. Esta estrategia ayudó a los investigadores a asegurar que el dispositivo funcionara correctamente. De manera impresionante, el sistema de IA logró una precisión del 94,68 % durante las pruebas. Si esta tasa de éxito se aplica a una aplicación comercial, millones de personas se beneficiarán.
Investigación Financiada por
Este proyecto cuenta con muchos patrocinadores que apoyan sus esfuerzos. Específicamente, los equipos obtuvieron financiación de la American Heart Association, la Brain & Behavior Research Foundation, el UCLA Clinical and Translational Science Institute, los National Institutes of Health, la U.S. Office of Naval Research y la UCLA Samueli School of Engineering. Todas estas organizaciones reconocen el potencial revolucionario que representa la tecnología.
Proyectos Anteriores Creado por Chen
El equipo de Chen ha creado una variedad de productos diseñados para ayudar a la población con discapacidades. En un caso, Chen presentó un guante que puede traducir el lenguaje de señas en habla. El proyecto fue un gran éxito y ya ha ayudado a facilitar la vida de quienes tienen impedimentos del habla.
Trastornos de la Voz en Aumento
Este equipo de investigadores no está solo en su misión de ayudar a las personas con discapacidades auditivas. Los trastornos auditivos están en aumento, y alrededor del 30 % de las personas tendrán que enfrentar este problema en algún momento de sus vidas. Esta última invención podría ayudar a acelerar los tiempos de recuperación y proporcionar una voz a quienes más lo necesitan.
Cabe destacar que los trastornos de la voz, al igual que muchas dolencias, afectan desproporcionadamente a las comunidades de bajos ingresos y minorías. Un informe del National Institute on Deafness and Other Communication Disorders (NIDCD) encontró que uno de cada 10 niños negros entre 3 y 17 años tiene un trastorno de voz, lenguaje o habla. El acceso a sistemas de IA de bajo costo podría arrojar luz y ayudar a aliviar esta situación pronto.
La IA Ayuda a Personas con Discapacidad a Vivir Vidas Más Plenas
La introducción de herramientas de IA accesibles ya ha ayudado a muchas personas con discapacidad a encontrar soluciones a sus problemas. Estas soluciones no han pasado desapercibidas y hoy algunas de las mayores empresas del mundo se han comprometido a hacer su parte.
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Integraciones de IA Más Comunes
Al examinar el mercado, puedes observar las diversas formas en que las soluciones impulsadas por IA tienen el potencial de marcar una diferencia real para millones. Las tecnologías de asistencia por voz, como Alexa, ofrecen acceso de bajo costo a IA en el hogar. Aquí hay algunas de las otras áreas que han visto desarrollos positivos gracias a la integración de IA:
Comunicación
Ya aprendiste cómo la IA puede ayudar a quienes tienen impedimentos del habla y otros trastornos de las cuerdas vocales. Cabe destacar que tecnologías similares ya están ayudando a las personas a comunicarse con su familia y amigos. Por ejemplo, el sistema de IA de Google, Deepmind, puede leer los labios.
De manera impresionante, la introducción de protocolos de reconocimiento de imágenes como Seeing AI de Microsoft ha hecho posible ayudar a las personas con deficiencias visuales a volver a ver. Estos protocolos de IA pueden entrenarse para reconocer y describir objetos y situaciones en tiempo real. Recientemente, los sistemas de IA han avanzado hasta el punto de poder traducir el contexto de imágenes, lo que podría ayudar a los ciegos a navegar sus comunidades en un futuro cercano.
Vida Confortable
Es fácil dar por sentado la capacidad de realizar tareas diarias como encender las luces o sacar la basura. Para muchas personas en la comunidad con discapacidad, estas tareas requieren mucho estrés y esfuerzo. Cabe destacar que sistemas de IA como Alexis tienen el potencial de ayudar a aliviar estos problemas cuando se combinan con electrodomésticos inteligentes.
Los sistemas de IA facilitan la realización de tareas desde un smartphone. Cualquiera puede encender luces y electrodomésticos, vigilar su propiedad, cambiar el termostato y más. Cuando se combina con un dispositivo portátil de IA, estas tareas podrían ser tan fáciles como un susurro.
Accesibilidad
La accesibilidad para personas con discapacidad puede mejorarse mediante sistemas de IA. Para las personas discapacitadas, realizar tareas críticas como ir a comprar alimentos, medicinas o ir al trabajo puede ser un desafío. Los vehículos autónomos ofrecen múltiples soluciones a estos problemas.
Los coches autónomos utilizan grandes modelos de IA para navegar entornos complejos e interactuar con sus contrapartes humanas. Estos servicios podrían adaptarse en el futuro para ayudar a las personas con discapacidades a llegar a sus citas más fácilmente. Este enfoque podría ayudar a reducir el aislamiento y abrir la puerta a una sociedad más productiva.
Compañerismo
Los déficits mentales y otros trastornos pueden empeorar cuando una persona se siente sola. Los sistemas de IA pueden ayudar a proporcionar compañía a estas personas cuando más lo necesitan. Por ejemplo, puedes pedir a Alexa o Siri que te cuenten un chiste, un dato, noticias o incluso que lean un libro.
Estas interacciones han mejorado gracias a los avances en sistemas de IA de Modelos de Lenguaje Extenso (LLM) como ChatGPT. Hoy, estos algoritmos hablan con fluidez y pueden mantener conversaciones que son casi indistinguibles de las humanas.
Impulsores del Mercado que Debes Conocer
Es vital comprender que no solo las grandes empresas tecnológicas impulsan esta innovación. Cada vez hay más startups que integran IA de maneras únicas para ayudar a resolver algunos de los problemas más antiguos que enfrenta la comunidad con discapacidad. Su esfuerzo continúa remodelando el mercado y abriendo puertas de oportunidad.
1. HOOBOX Robotics
HOLBOX quiere ayudar a millones de personas paralizadas y discapacitadas en todo el mundo con su última invención, el Wheelie 7. Este sistema de reconocimiento facial impulsado por IA fue creado para integrarse en sillas de ruedas existentes en menos de 7 minutos, de ahí su nombre. El dispositivo permite a los usuarios enviar comandos de control a sus sillas de ruedas usando solo expresiones faciales.
2. Voiceitt
Voiceitt utiliza aprendizaje automático de IA para ayudar a las personas con problemas de tartamudeo a suavizar su habla. El sistema integra aprendizaje automático avanzado para comprender los patrones de habla, la voz y las inflexiones del usuario. Estos datos se utilizan para crear una biblioteca de IA para comparar con su discurso.
El dispositivo puede reconocer errores y malentendidos en tiempo real y corregirlos. Para quienes tienen impedimentos del habla, que son comunes después de accidentes cerebrovasculares y otras condiciones médicas, este dispositivo está haciendo la vida un millón de veces más fácil.
Importancia de los Datos de Discapacidad para la IA
Uno de los beneficios más comúnmente pasados por alto de la integración de IA en la discapacidad es el acceso a valiosos puntos de datos. La IA requiere datos constantes para ofrecer resultados fiables y precisos. Lamentablemente, existen muchos grupos que, hasta hace poco, no tenían ninguna participación en los algoritmos de IA. Esta situación condujo a IA sesgada y otros problemas.
La integración de IA en el sector de la discapacidad trae consigo el acceso a un tesoro de datos. Estos datos médicos ayudarán a mejorar los futuros modelos de IA y crear dispositivos y aplicaciones aún más útiles en el futuro. Además, estas bibliotecas podrían tokenizarse y comercializarse a otras empresas que buscan acceso a esta información, lo que podría generar más vías de ingresos.
El Mercado de IA en Salud es uno a Observar
El mercado de IA en salud ha estado en aumento desde 2021. Los investigadores de Statista proyectan que el mercado tendrá una tasa de crecimiento anual compuesta del 37 % hasta 2030. Este crecimiento llevaría al sector de $11 mil millones en 2021 a $188 mil millones.
Los mismos datos revelaron cómo la IA ayuda a los médicos a ahorrar tiempo y reducir errores. Los médicos que usaron sistemas de IA pudieron dedicar más tiempo a cada paciente y brindar una mejor atención sin aumentar los costos. Todos estos factores han convertido la adopción de IA en un interés creciente para los proveedores de servicios médicos.
La IA Habla por Quienes No Pueden
Es impresionante ver cómo la IA sigue remodelando la forma en que el mundo interactúa. La integración de IA en productos para discapacitados es una medida que tiene sentido en todos los ámbitos y brinda valor a todas las partes. Por lo tanto, puedes esperar ver más creaciones útiles impulsadas por redes neuronales de IA en el futuro. Por ahora, la IA tiene el potencial de encender una antorcha de esperanza para millones de personas que buscan alivio de sus limitaciones.
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