Ako slovenské roboty pomáhajú odhaľovať Alzheimerovu chorobu

V posledných rokoch sa umelá inteligencia a robotika rýchlo vyvíjajú, prinášajúc nové možnosti v rôznych oblastiach života. Slovenská akadémia vied (SAV) je priekopníkom v tejto oblasti, a to najmä vo výskume využitia sociálnych robotov na diagnostiku Alzheimerovej choroby. V zaujímavej prezentácii „Vivat Scientia – Roznava – Robert Sabo“ sa dozvedáme o pokrokoch v tejto oblasti a o tom, ako slovenské laboratóriá prispievajú k lepšiemu porozumeniu a skorému odhaleniu tohto závažného ochorenia.

Prehľad výskumu v SAV

Výskumný tím z Ústavu analýzy a syntézy reči pri SAV sa zaoberá vývojom systémov pre ľudsko-strojovú komunikáciu už od roku 1989, kedy bol ústav založený. Ich práca kombinuje lingvistiku a počítačové spracovanie reči, pričom sa zameriavajú na rozpoznávanie reči, overovanie hlasu (biometria), detekciu emócií a stresu v reči a syntézu reči. Aktuálne ich výskum smeruje k využitiu sociálnych robotov pre diagnostiku chorôb, konkrétne Alzheimerovej choroby.

EVA: Prvý krok k skorému odhaleniu

Jedným z prvých projektov tímu bola aplikácia „EVA“ (Early Alzheimer's Screening Application), ktorá slúži na skríning Alzheimerovej choroby, Parkinsonovej choroby a mierneho kognitívneho poškodenia. Aplikácia využíva úlohy pomenovania a analyzuje reakčné časy používateľa.

Sociálny robot ako diagnostický nástroj

Aktuálne výskumníci pracujú na systéme sociálneho robota, ktorý slúži ako zobrazovacie zariadenie pre zber dát pri diagnostike chorôb. Robot je vybavený mikrofónom na zachytávanie reči, počítačom s programami na rozpoznávanie reči, systémami dialógov (vrátane ChatGPT) a softvérom na syntézu reči. Vďaka tomu dokáže robot nielen porozumieť reči používateľa, ale aj odpovedať a simulovať prirodzenú konverzáciu.

Pozoruhodné výsledky interakcie s robotom

Výskumníci zistili, že starší ľudia (nad 50 rokov) vnímali interakciu so sociálnym robotom ako príjemnejšiu, prirodzenejšiu a vhodnejšiu pre kognitívne testovanie ako mladší účastníci. Táto informácia je veľmi cenná, pretože naznačuje, že roboty môžu byť efektívnym nástrojom na diagnostiku u starších ľudí.

Analýza akustických vlastností reči

Tím analyzuje rečové dáta získané počas interakcií s robotmi a zameriava sa najmä na akustické vlastnosti, ako je intonácia a farba hlasu. Podarilo sa im dosiahnuť až 90 % presnosť pri identifikácii mierneho kognitívneho poškodenia (MCI).

Juraj Hamar: Robot s osobnosťou

Výskumníci demonštrovali možnosť naprogramovať robotovi osobnosť pomocou ChatGPT. V prezentácii bol predvedený robot, ktorý sa predstavoval ako Juraj Hamar, známy folklorista, hudobník a profesor. Táto funkcia umožňuje robotom nadviazať prirodzenejšiu konverzáciu s používateľmi a získať tak cenné dáta o ich kognitívnych schopnostiach.

Budúcnosť výskumu: Rečová terapia a detekcia lži

Tím plánuje ďalej rozvíjať technológie sociálnych robotov, najmä v oblasti rečovej terapie pre pacientov po mozočkovej príhode. Tiež skúmajú možnosť využitia AI na detekciu klamstva v reči, hoci si uvedomujú súčasné obmedzenia a etické otázky spojené s touto technológiou.

Výzvy pri získavaní dát

Získavanie dostatočného množstva dát pre trénovanie AI modelov predstavuje výzvu z dôvodu obáv o ochranu osobných údajov a ťažkostí s etickým vyvolávaním stresu alebo emócií u účastníkov.

Key Takeaways

• Slovenské laboratóriá SAV prispievajú k vývoju inovatívnych technológií pre diagnostiku Alzheimerovej choroby pomocou sociálnych robotov.
• Interakcia so sociálnymi robotmi bola staršími účastníkmi vnímaná ako príjemnejšia a prirodzenejšia ako interakcia s mladšími ľuďmi.
• Analýza akustických vlastností reči dosahuje vysokú presnosť pri identifikácii mierneho kognitívneho poškodenia (MCI).
• ChatGPT umožňuje naprogramovať robotom osobnosť a zlepšiť tak prirodzenosť konverzácie.
• Výskum pokračuje v oblasti rečovej terapie a potenciálneho využitia AI na detekciu lži, pričom sa kladie dôraz na etické aspekty.

Odporúčania a reflexie

Výsledky výskumu SAV ukazujú obrovský potenciál sociálnych robotov v zdravotníctve, najmä pri diagnostike a liečbe neurodegeneratívnych ochorení, ako je Alzheimerova choroba. Je dôležité pokračovať v investíciách do týchto technológií a zároveň zabezpečiť etické využívanie AI a rešpektovanie súkromia pacientov. Využitie robotov na podporu sociálnej interakcie u starších ľudí, najmä tých, ktorí žijú sami, môže výrazne zlepšiť ich kvalitu života. Je však potrebné zároveň podporovať aktivity, ktoré im umožnia udržiavať kontakt s okolitým svetom a zapájať sa do spoločenského diania.

Zdroje

• Originálne video
• Slovenská akadémia vied | Bratislava
• Slovenská akadémia vied @akademiavied • Instagram fotky a videá
• Viedecký podcast SAV
• SAV

Približne 232 gCO₂ bolo uvoľnených do atmosféry a na chladenie sa spotrebovalo 1.16 l vody za účelom vygenerovania tohoto článku.