Titulo Estágio
BabyCry: Desenvolvimento de uma app para a reconhecimento automático do tipo de choro do bebé
Áreas de especialidade
Sistemas Inteligentes
Engenharia de Software
Local do Estágio
DEI-FCTUC
Enquadramento
Se bem que a descodificação empírica do choro do bebé tenha, ao longo dos séculos, sido uma competência materna (que, entre outras designações, mereceu a descrição de sexto sentido), a verdade é que nem sempre esse atributo materno se manifestou fidedigno e infalível, com tudo o que isso foi trazendo de desorganizador ao equilíbrio emocional e ao desenvolvimento do bebé, bem como à sua relação com a mãe e com o pai. Em função dessa dificuldade, que resulta da morfologia, aparentemente indiferenciada, do choro do bebé, nas mais diversas circunstâncias em que ele se manifesta, a descodificação do choro do bebé representa um desafio científico singular, com grande impacto social e, pelas consequências que traz para os serviços de maternage e para os cuidados de saúde, com um impacto económico inequívoco.
A descodificação fidedigna do choro do bebé, em tempo real, permite destrinçar, por entre os variadíssimos tipos de choro - fome, tédio, dor, desconforto, irritação, raiva, medo, stress, manha, calor ou frio, sono, sujidade, tristeza, apelo, gases - aquele que estará a suscitar esse tipo de comportamento.
Objetivo
Ao associar-se num mesmo projecto, a engenharia informática e a psicologia, pretende-se chegar a um descodificador do choro do bebé, acessível, simples e prático que, em relação aos pais, não só lhes forneça uma leitura, em tempo real, para o choro do bebé, como os informe acerca dos motivos pelos quais ele se dá, ao mesmo tempo que lhes fornece propostas de intervenção e resolução do choro que se observe. Já para os técnicos de saúde, essa aplicação permite medir os motivos e o grau de intensidade do choro do bebé, representando um instrumento fundamental nas mais diversas estratégias de actuação a que ele seja submetido nos cuidados de saúde, podendo representar um instrumento precioso no diagnóstico precoce e na prevenção no âmbito da saúde. Do mesmo modo, será importante que exista, para os técnicos dos berçários e dos infantários, um instrumento que não só lhes permita identificar os motivos pelos quais o choro do bebé se dá como, também, de que forma se poderá intervir diante de cada um deles.
Numa primeira fase, o enfoque do projecto incidirá na detecção de choro de fome e dor, em bebés dos 0 aos 12 meses de idade, podendo o âmbito do estudo ser alargado a outros tipos de choro.
A prossecução do objectivo genérico enunciado consubstancia-se através de um conjunto de objectivos de carácter mais específico, nomeadamente:
- Criação de uma base de dados de choro do bebé. Pretende-se que a dimensão da base de dados tenha dimensão e diversidade tão grande quanto possível, de forma a tornar o estudo mais representativo. Pretende-se ainda que a base de dados se torne pública, de forma a ser utilizada futuramente como recurso de benchmarking de trabalhos da mesma natureza
- Estudo e aplicação de arquitecturas de aprendizagem profunda (deep learning) para o reconhecimento do choro do bebé (numa primeira fase, fome e dor)
- Desenvolvimento de uma app para smartphone (e.g., Android) para detecção automática do choro do bebé
Plano de Trabalhos - Semestre 1
1. Análise crítica do estado da arte relativo ao problema da detecção automática de choro do bebé e das técnicas de aprendizagem profunda (deep learning). A análise deve abarcar não só os dois tipos de choro prioritários (fome e dor), mas também outras causas, tais como as enumeradas.
2. Criação de uma base de dados de choro de bebés. Para o efeito, serão recolhidos dados na Maternidade Bissaya Barreto, a qual se constitui como um parceiro privilegiado do projecto
3. Análise de requisitos e arquitectura da app para reconhecimento do tipo de choro do bebé
Plano de Trabalhos - Semestre 2
4. Implementação da abordagem de aprendizagem computacional baseada em deep learning
5. Desenvolvimento da app para reconhecimento do tipo de choro do bebé
6. Validação do modelo de classificação e análise crítica dos resultados alcançados
7. Testes à app (funcionais e não funcionais)
8. Escrita da tese e artigo científico
Condições
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Observações
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Orientador
Prof. Rui Pedro Paiva, Prof. César Teixeira e Prof. Eduardo Sá
ruipedro@dei.uc.pt 📩