A Inteligência Artificial Pode Dar Voz àqueles que Não a Têm

Os avanços recentes nas capacidades da Inteligência Artificial (IA) levaram a descobertas empolgantes nos setores de recuperação e deficiência. A tecnologia tem desempenhado um papel vital há muito tempo ao ajudar pessoas com deficiências a interagir e navegar no mundo. Desde aparelhos auditivos e legendas para surdos até audiolivros para cegos, a tecnologia continua sendo uma ótima forma de oferecer serviços àqueles que precisam.

Os sistemas de IA podem potencialmente levar muitos desses conceitos ao próximo nível. Já, os sistemas de IA facilitam para os pacientes o monitoramento da saúde, a proteção de registros e o agendamento de consultas quando necessário. Além dessas tarefas, a IA continua aprimorando as capacidades de hardware médico.

Grande Avanço

Esta semana marca um marco importante para a comunidade de IA. Uma equipe de pesquisadores da UCLA, liderada por Jun Chen,  publicou um artigo na revista Nature Communications descrevendo um dispositivo projetado para ajudar pessoas com cordas vocais danificadas a falar novamente.

Fonte: Convertendo o movimento muscular laríngeo em sinais elétricos analisáveis

O novo sistema funciona convertendo movimentos musculares eletromagnéticos em texto em tempo real.  O avançado dispositivo vestível de IA é um adesivo cervical não invasivo que é aplicado por meio de fita médica de dupla face. A unidade mede apenas 1,2 polegadas por 1,2 polegadas e pesa cerca de 7 gramas, de acordo com o relatório. Este dispositivo apresenta um design fino e flexível, projetado para permanecer confortável mesmo quando usado por períodos prolongados.

Grande Atualização

Este desenvolvimento mais recente é uma grande notícia para o mercado por várias razões. Primeiro, os atuais eletrolaringe portáteis e os métodos traqueoesofágicos são invasivos e podem causar desconforto. Esses dispositivos são engessados e fornecem tons irreais que às vezes soam robóticos.

Além disso, esses procedimentos são caros de realizar e exigem a troca constante de baterias e outros itens para permanecerem viáveis. Eles também são dispositivos volumosos que chamam atenção indesejada às pessoas quando em uso.

Chen e sua equipe desejam eliminar esses dispositivos volumosos e introduzir um adesivo alimentado por IA que pode executar as mesmas tarefas. Sua criação é o assistente de voz integrado à IA mais pequeno e capaz já testado.

Como Funciona

A ciência por trás do funcionamento deste dispositivo é realmente impressionante. De uma perspectiva mecânica, o dispositivo pode ser dividido em duas camadas. A primeira camada consiste no composto de silicone biocompatível polidimetilsiloxano (PDMS). Esta camada elástica foi projetada para ser durável e ainda flexível.

A segunda camada integra bobinas de indução de cobre para criar um campo magnético. Esses materiais formam um mecanismo de detecção magnetoelástico que pode detectar as menores mudanças magnéticas próximas. Estes são os mesmos sinais que seu cérebro envia aos músculos para ativá-los quando necessário. Como tal, essa tecnologia pode encontrar seu caminho em várias aplicações adicionais que requerem monitoramento muscular.

Curiosamente, esse processo de usar campos magnéticos para rastrear movimentos musculares foi desenvolvido especificamente por Chen e sua equipe de engenheiros em 2021. Em sua aplicação mais recente, as bobinas de indução magnética incorporadas criam sinais elétricos de alta fidelidade que são captados e convertidos em som.

IA Torna Possível

O sensor magnetoelástico coleta esses dados do campo magnético e os fornece ao avançado algoritmo de aprendizado de máquina de IA que os converte em fala. O processo pode reconhecer os pequenos pulsos eletrônicos que ativam seus movimentos musculares. Cada movimento está associado a determinadas palavras que se combinam para criar uma fala legível.

Como a IA foi Programada

Para criar este dispositivo vestível de IA altamente sensível, a equipe começou a testar em um grupo controlado de oito indivíduos saudáveis. Cada participante colocou o vestível no pescoço e foi solicitado a falar uma combinação de frases. Essas frases incluíam apresentações e coisas como “Eu te amo.”

Cada frase foi escolhida devido ao seu movimento muscular, características únicas e sons. Esses dados foram fornecidos ao algoritmo de aprendizado de máquina juntamente com suas bibliotecas existentes. Juntos, os dados criaram um escopo completo de movimentos musculares via mapeamento magnético, com cada movimento correspondendo a uma palavra.

Notavelmente, os participantes foram solicitados a dizer essas frases em voz alta e, em seguida, silenciosamente. Essa estratégia ajudou os pesquisadores a garantir que o dispositivo estava funcionando corretamente. De forma impressionante, o sistema de IA conseguiu alcançar 94,68% de precisão durante os testes. Se essa taxa de sucesso puder ser aplicada a uma aplicação comercial, milhões de pessoas se beneficiarão dela.

Pesquisa Financiada por

Este projeto tem muitos apoiadores sustentando seus esforços. Especificamente, as equipes obtiveram financiamento da American Heart Association, da Brain & Behavior Research Foundation, do UCLA Clinical and Translational Science Institute, dos National Institutes of Health, do U.S. Office of Naval Research e da UCLA Samueli School of Engineering. Todas essas organizações reconhecem o potencial revolucionário que a tecnologia representa.

Fonte – UCLA

Projetos Anteriores Criados por Chen

A equipe de Chen criou uma variedade de produtos projetados para ajudar a população com deficiência. Em um caso, Chen introduziu uma luva que pode traduzir a linguagem de sinais em fala. O projeto foi um grande sucesso e já ajudou a tornar a vida mais fácil para aqueles com impedimentos de fala.

Distúrbios Vocais em Ascensão

Esta equipe de pesquisadores não está sozinha em sua missão de ajudar aqueles com deficiências auditivas. Os distúrbios auditivos estão em ascensão, e cerca de 30% das pessoas terão que lidar com esse problema em algum momento de suas vidas. Esta invenção mais recente pode ajudar a acelerar os tempos de recuperação e proporcionar uma voz àqueles que mais precisam.

Notavelmente, os distúrbios vocais, como muitas doenças, afetam desproporcionalmente comunidades de baixa renda e minoritárias. Um relatório do National Institute on Deafness and Other Communication Disorders (NIDCD) constatou que uma em cada 10 crianças negras entre 3 e 17 anos tem um distúrbio de voz, linguagem ou fala. O acesso a sistemas de IA de baixo custo pode lançar luz e ajudar a aliviar esse cenário em breve.

IA Ajuda Pessoas com Deficiência a Viverem Vidas Mais Plenas

A introdução de ferramentas de IA acessíveis já ajudou muitas pessoas com deficiência a encontrar soluções para seus problemas. Essas soluções não passaram despercebidas e hoje algumas das maiores empresas do mundo se comprometeram a fazer a sua parte.

Microsoft

prometeu US$ 25 milhões para impulsionar a integração de IA nos setores de acessibilidade. O financiamento será destinado a uma infinidade de projetos internos e como subsídios para tecnologias potencialmente revolucionárias. Outra grande empresa que tem presença no mercado é a Amazon

com seu Echo Show. Este dispositivo permite que pessoas com deficiência usem controles de voz para interagir com dispositivos do dia a dia.

Integrações de IA Mais Comuns

Ao examinar o mercado, você pode ver as diversas maneiras pelas quais soluções alimentadas por IA têm o potencial de fazer uma diferença real para milhões. Tecnologias assistidas por voz, como a Alexa, fornecem acesso de baixo custo à IA doméstica. Aqui estão algumas das outras áreas que viram desenvolvimentos positivos devido à integração de IA:

Comunicação

Você já aprendeu como a IA pode ajudar aqueles com impedimentos de fala e outros distúrbios das cordas vocais. Notavelmente, tecnologias semelhantes já estão ajudando as pessoas a se comunicar com sua família e amigos. Por exemplo, o sistema de IA do Google, Deepmind, pode ler lábios.

De forma impressionante, a introdução de protocolos de reconhecimento de imagem como o Seeing AI da Microsoft tornou possível ajudar pessoas com deficiências visuais a ver novamente. Esses protocolos de IA podem ser treinados para reconhecer e descrever itens e cenários em tempo real. Recentemente, os sistemas de IA evoluíram a ponto de poderem traduzir o contexto de imagens, o que poderia ajudar os cegos a navegar em suas comunidades em um futuro próximo.

Conforto no Dia a Dia

É fácil dar como garantida a capacidade de realizar tarefas diárias, como ligar as luzes ou levar o lixo para fora. Para muitos na comunidade de deficientes, essas tarefas exigem muito estresse e esforço. Notavelmente, sistemas de IA como o Alexis têm o potencial de ajudar a aliviar esses problemas quando combinados com aparelhos domésticos inteligentes.

Os sistemas de IA facilitam a realização de tarefas a partir de um smartphone. Qualquer pessoa pode ligar luzes e aparelhos, monitorar sua propriedade, ajustar o termostato e muito mais. Quando combinados com um vestível de IA, essas tarefas podem ser tão fáceis quanto um sussurro.

Acessibilidade

A acessibilidade para pessoas com deficiência pode ser aprimorada usando sistemas de IA. Para indivíduos com deficiência, realizar tarefas críticas como fazer compras, obter medicação ou ir ao trabalho pode ser desafiador. Veículos autônomos oferecem múltiplas soluções para esses problemas.

Carros autônomos utilizam grandes modelos de IA para navegar em ambientes complexos e interagir com seus pares humanos. Esses serviços podem ser adaptados no futuro para ajudar pessoas com deficiência a chegar mais facilmente a seus compromissos. Essa abordagem pode ajudar a reduzir o isolamento e abrir portas para uma sociedade mais produtiva.

Companheirismo

Deficiências mentais e outros transtornos podem piorar quando a pessoa se sente solitária. Sistemas de IA podem ajudar a proporcionar companhia para essas pessoas quando mais precisam. Por exemplo, você pode pedir à Alexa ou à Siri que lhe conte uma piada, um fato, notícias ou até mesmo ler um livro.

Essas interações melhoraram graças aos avanços nos sistemas de IA de Grandes Modelos de Linguagem (LLM) como o ChatGPT. Hoje, esses algoritmos falam fluentemente e podem manter conversas quase indistinguíveis das humanas.

Movimentadores de Mercado que Você Deve Conhecer

É vital entender que não são apenas as grandes empresas de tecnologia que impulsionam essa inovação. Há um número crescente de startups que estão integrando IA de maneiras únicas para ajudar a resolver alguns dos problemas mais antigos enfrentados pela comunidade de deficientes. Seu esforço continua a remodelar o mercado e abrir portas de oportunidade.

1. HOOBOX Robotics

HOLBOX quer ajudar milhões de pessoas paralizadas e com deficiência ao redor do mundo com sua mais recente invenção, o Wheelie 7. Este sistema de reconhecimento facial alimentado por IA foi construído para integrar-se a cadeiras de rodas existentes em menos de 7 minutos, daí seu nome. O dispositivo permite que os usuários enviem comandos de controle às suas cadeiras de rodas usando apenas expressões faciais.

2. Voiceitt

Voiceitt usa aprendizado de máquina de IA para ajudar pessoas com problemas de gagueira a suavizar sua fala. O sistema integra aprendizado de máquina avançado para entender os padrões de fala, voz e entonações do usuário. Esses pontos de dados são usados para criar uma biblioteca de IA para comparar com sua fala.

O dispositivo pode reconhecer erros e falhas de comunicação em tempo real e corrigi-los. Para aqueles com impedimentos de fala, que são comuns após AVCs e outras condições médicas, este dispositivo está tornando a vida milhões de vezes mais fácil.

Importância dos Dados de Deficiência para a IA

Um dos benefícios mais frequentemente negligenciados da integração de IA para deficiência é o acesso a pontos de dados valiosos. A IA requer dados constantes para fornecer resultados confiáveis e precisos. Infelizmente, há muitos grupos que, até recentemente, não tinham nenhuma contribuição nos algoritmos de IA. Essa situação levou a IA tendenciosa e outros problemas.

A integração da IA no setor de deficiência traz consigo acesso a um tesouro de dados. Esses dados médicos ajudarão a aprimorar futuros modelos de IA e criar dispositivos e aplicativos ainda mais úteis no futuro. Além disso, essas bibliotecas poderiam ser tokenizadas e comercializadas para outras empresas que buscam acesso a essas informações, o que poderia gerar mais oportunidades de receita.

Mercado de IA na Saúde é um a Ser Observado

O mercado de IA na saúde tem crescido desde 2021. Pesquisadores da Statista projetam que o mercado terá uma taxa de crescimento anual composta de 37% até 2030. Esse crescimento levará o setor de US$ 11 bilhões em 2021 para US$ 188 bilhões.

Os mesmos dados revelaram como a IA está ajudando os médicos a economizar tempo e reduzir erros. Médicos que usaram sistemas de IA puderam dedicar mais tempo a cada paciente e oferecer um cuidado melhor sem aumentar os custos. Todos esses fatores fizeram da adoção de IA um interesse crescente para os provedores de serviços médicos.

IA Fala por Aqueles que Não Podem

É impressionante ver como a IA continua a remodelar a forma como o mundo interage. A integração da IA em produtos para deficientes é uma iniciativa que faz sentido em todos os aspectos e oferece valor a todas as partes. Assim, você pode esperar ver mais criações úteis alimentadas por redes neurais de IA no futuro. Por enquanto, a IA tem o potencial de acender uma tocha de esperança para milhões de pessoas que buscam alívio de suas limitações.

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