科学家们创造了一种人工智能工具,可以分辨婴儿的哭声

babycry
信用:CC0 Public Domain

每个家长都知道应对婴儿哭声的沮丧,想知道他们的孩子是否感到饥饿,潮湿,疲倦,需要拥抱,甚至是痛苦。美国的一组研究人员设计了一种新的人工智能方法,可以识别和区分正常的哭泣信号和异常信号,例如由潜在疾病引起的信号。该方法基于哭语言识别算法,有望对家庭和医疗保健环境中的父母有用,因为医生可以用它来辨别患病儿童的哭声。

该研究发表在IEEE / CAA Journal of Automatica SinicaJAS)的5月号上,该期刊是IEEE和中国自动化协会的联合出版物。

经验丰富的医护人员和经验丰富的父母可以非常准确地根据婴儿的哭声来区分婴儿的许多需求。虽然每个婴儿的哭声都是独一无二的,但是当它们由于相同的原因而产生共同的特征时。识别cry信号中的隐藏模式是一项重大挑战,现在人工智能应用已被证明是这种情况下的合适解决方案。

新研究使用基于自动语音识别的特定算法来检测和识别婴儿哭泣的特征。为了分析和分类这些信号,该团队使用压缩感知作为处理大数据的方法更有效率。压缩感知是基于稀疏数据重建信号的过程,并且当在嘈杂的环境中记录声音时尤其有用,这是婴儿哭泣通常发生的地方。在这项研究中,研究人员设计了一种新的cry语言识别算法,可以在嘈杂的环境中区分正常和异常哭声信号的含义。该算法独立于个体crier,这意味着它可以在实际场景中以更广泛的意义使用,作为识别和分类各种哭泣特征的方式,并更好地理解为什么婴儿在哭泣以及哭泣有多紧急。

“就像一种特殊的语言,各种哭声中都有很多与健康有关的信息。声音信号之间的差异实际上带有信息。这些差异由哭声信号的不同特征来表示。为了识别和利用这些信息,我们有提取特征然后获取其中的信息,“相应的作者兼电子工程副教授兼数字信号处理实验室主任刘立川说。

研究人员希望他们的研究结果可以适用于其他几个医疗保健环境,其中决策依赖于经验。“最终的目标是更健康的婴儿,减少对父母和照顾者的压力,”刘说。“我们正在寻求与医院和医学研究中心的合作,以获得更多的数据和需求方案输入,并希望我们可以为临床实践提供一些产品,”她补充道。

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