L’AI per ritrovare l’udito perfetto

Sono già disponibili apparecchi acustici per chi soffre di ipoacusia dotati di sistemi di intelligenza artificiale per adattarsi alle diverse situazioni ed esigenze dei portatori [...]
Luigi Mischitelli

Privacy & Data Protection Specialist at IRCCS Casa Sollievo della Sofferenza

AI apparecchi acustici
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Con una popolazione mondiale ad alto tasso di soggetti anziani, la perdita dell’udito (o ipoacusia) è diventata una crescente preoccupazione per la salute pubblica di diversi paesi dei cinque continenti. Inoltre, con pazienti sempre alla ricerca di esperienze uditive più naturali e personalizzate, l’intelligenza artificiale gioca inesorabilmente un ruolo di primo piano nella progettazione di nuovi apparecchi acustici.

Le esigenze di chi soffre di ipoacusia

Secondo l’Organizzazione Mondiale della Sanità, oltre il 5% della popolazione mondiale soffre di perdita dell’udito invalidante, e si prevede che più di novecento milioni di persone soffriranno di tale condizione entro il 2050. La perdita uditiva invalidante si riferisce alla perdita uditiva superiore a 40 decibel (dB) nel migliore degli orecchi negli adulti e superiore a 30 dB nel migliore degli orecchi nei bambini. Nel corso degli anni, la tecnologia degli apparecchi acustici è migliorata più velocemente di quanto si possa pensare, e l’intelligenza artificiale è stata utilizzata per classificare gli ambienti sonori dei pazienti in modo che l’apparecchio acustico potesse adattarsi automaticamente a ogni luogo e situazione.

Lise Henningsen, a capo degli audiologi di una importante società danese produttrice di apparecchi acustici, spiega l’importanza dell’intelligenza artificiale nel consentire ai soggetti con apparecchi acustici di sentirsi più al sicuro, di agire sul loro udito in maniera indipendente. Per la Henningsen, comprendere la vita, il contesto e l’acustica del singolo utente permette di personalizzare con maggiore precisione il suono di cui l’utente ha bisogno, al fine di ottenere un ascolto senza sforzo in ogni luogo. Tuttavia, se si vuole responsabilizzare gli utenti portatori di apparecchi acustici, è necessario permettere loro di fare scelte personali in autonomia.

Grazie all’AI il suono può essere personalizzato e adeguato alle situazioni

Gli audiologi sono formati per valutare, diagnosticare e trattare la perdita dell’udito e altre condizioni uditive come l’acufene e i disturbi dell’equilibrio. Ma tali professionisti non sono disponibili a tutte le ore del giorno e della notte per regolare le impostazioni e le caratteristiche degli apparecchi acustici dei loro pazienti. L’azienda danese fornisce dispositivi costruiti su algoritmi di apprendimento automatico (Machine Learning) e sulle preferenze e le intenzioni di chi li indossa. Tramite questo strumento, l’utente sceglie ciò che gli “suona meglio”, creando i suoi programmi di ascolto preferiti per specifici ambienti. Per fare un esempio: una donna è seduta su una panchina con dei bambini che stanno giocando accanto a lei. In questo caso, la donna potrebbe avere intenzioni molto diverse: la prima potrebbe essere quella di essere in grado di sentire i bambini che giocano; la seconda potrebbe essere quella di potersi isolare per leggere un libro in tranquillità; la terza, infine, quella di potersi rilassare e lasciarsi andare ai propri pensieri. Questa capacità di scelta nell’impostazione dell’apparecchio acustico è un terreno fertile per l’applicazione dell’intelligenza artificiale, la quale può “etichettare” l’intento del soggetto e procedere alla sintonizzazione di tutti i parametri dell’apparecchio acustico interessato.

La soluzione di intelligenza artificiale – denominata SoundSense Learn – sfrutta algoritmi di apprendimento automatico in tempo reale e i dati di più di quarantamila portatori di apparecchi acustici per aiutare i pazienti a personalizzare il loro udito e a creare programmi di ascolto individuali. Per l’azienda danese – e per gli esperti in genere – i dati del “mondo reale” sono molto più produttivi di ottimi risultati di quelli che si possano generare in laboratorio. Sul fronte della protezione dei dati, la Henningsen specifica che quelli utilizzati dai dispositivi sono “anonimizzati e conformi al GDPR[1]”.

Come funzionano gli apparecchi acustici basati su AI

Fondamentalmente, il suono viene catturato dal microfono ed elaborato localmente dal processore di segnale digitale all’interno dell’apparecchio acustico. È esclusa la presenza di un cloud “generale”, come assicura la Henningsen; è presente solo un trattamento dei dati localizzato nel dispositivo stesso. Solo le impostazioni dei parametri degli apparecchi acustici e le preferenze dell’utente vengono inviate al cloud, con una previa anonimizzazione[2], in modo che non si possano collegare i punti tra gli utenti effettivi. L’azienda genera un ID unico, perché se un cliente vuole revocare il suo consenso è necessario essere in grado di risalire alla struttura sicura dei dati e cancellare il file. Inoltre, dichiarano dall’azienda, nessun suono viene registrato.

Apparecchi acustici dotati di tecnologia SoundSenseLearn

Questo genere di apparecchi acustici hanno classificatori ambientali e sonori. Sulla base dei suoni ambientali, si può identificare un ambiente di un ristorante o di una sala da concerto, anche se a volte il sistema può sbagliare. Infatti, anche se l’utente è al ristorante, la sua intenzione potrebbe non essere quella di capire quello che qualcuno sta dicendo al tavolo a fianco. È importante anche ridurre il ritardo di elaborazione per evitare la distorsione del suono; per questo si ricorre a una tecnologia “ZeroDelay”, un percorso di segnale che riduce il ritardo di elaborazione tra il microfono e il ricevitore col fine di evitare il suono artificiale. Il segnale sonoro diretto e quello amplificato dall’apparecchio acustico sono infatti sincronizzati e creano un’esperienza di ascolto non distorta. L’azienda danese ha dichiarato di aver misurato la risposta del cervello con gli apparecchi acustici classici e con il percorso di elaborazione rapida del segnale, ed è stato constatato come la codifica del percorso “veloce” è molto naturale e ha un impatto su come il cervello elabora effettivamente il suono. Le varie situazioni possono essere selezionate mediante una App per smartphone.

La necessità di prevedere le intenzioni dei portatori di apparecchi acustici

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Guardando avanti, sorgono numerose domande. Gli apparecchi acustici di domani, dotati di intelligenza artificiale, saranno in grado di imitare il senso dell’udito e di percepire le preferenze di chi li indossa in modo così accurato da poter prevedere intenzioni e comportamenti? Supereranno la capacità dell’audiologo di adattare gli apparecchi acustici alle esigenze uniche dei pazienti? Il lavoro stesso dell’audiologo diventerà obsoleto e costringerà i professionisti a sottoporsi a una nuova formazione?

Quando ha iniziato la sua carriera come audiologa clinica, negli anni ’80, Lise Henningsen chiedeva ai suoi colleghi se non fosse stato bello poter creare un apparecchio acustico che registrasse le situazioni che l’utente trovava davvero difficili, in modo da poterle ascoltare e fare la messa a punto. Infatti, era molto difficile mettere sul piano una soluzione pratica in base agli esempi che i pazienti riportavano. All’epoca, la tecnologia degli apparecchi acustici era analogica e tutti guardavano alla sua proposta come troppo ardita.

Spesso ci si chiede se l’intelligenza artificiale e l’apprendimento automatico si sostituiranno ai professionisti dell’udito. Per la Henningsen, la tecnologia aggiunge una nuova dimensione, nonché nuove intuizioni e opportunità, ma non sostituirà le capacità di consulenza dell’audiologo. La perdita dell’udito è una condizione progressiva e i pazienti hanno bisogno di uno specialista che li guidi attraverso il labirinto di cambiamenti e opportunità.

Piuttosto che temere la minaccia dell’automazione, l’audiologo incoraggia le sue controparti a riconoscere come la tecnologia possa far loro prendere decisioni più sagge e perspicaci per i pazienti. L’idea di potenziare l’udito degli utenti con l’intelligenza artificiale aiuterà molto in futuro, sia i professionisti che i pazienti.

Infine, chiosa la specialista danese, le applicazioni di intelligenza artificiale e di apprendimento automatico sono già disponibili in tutte le fasce di prezzo. Vi è una scala di “costo” con diversi modelli tra cui scegliere. Se si ha una perdita uditiva molto complessa o se si ha una vita (es. lavorativa) con situazioni di ascolto impegnative, si avrà bisogno di un dispositivo più potente e più versatile. Tuttavia, è probabile che tutti potranno permettersi apparecchi acustici potenziati dall’intelligenza artificiale nel prossimo futuro.[3]

Video: Come funziona la App degli apparecchi acustici dotati di SoundSenseLearn

 

  1. NdA, si presume “pseudonimizzati”, in quanto il GDPR non si applica a dati anonimi.

  2. NdA, anche qui si presume “pseudonimizzazione”.

  3. AI Empowers Hearing Aid Wearers. EE Times Europe. https://www.eetimes.eu/ai-empowers-hearing-aid-wearers/

 

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