Uno de los principales desafíos para las personas sordociegas es la forma de comunicarse, lo que inspiró a un grupo de investigadores y estudiantes de Ingeniería Biomédica de la Región Ciudad de México del Tec de Monterrey a desarrollar un proyecto sobre un dispositivo que funciona como un traductor de braille a voz y de voz a braille.
José Rubén Fuentes, investigador de la Escuela de Ingeniería y Ciencias, señala que el prototipo que diseñaron es similar a una máquina de escribir con este sistema, pero combina Inteligencia Artificial (IA) y hardware para permitir la comunicación bidireccional entre las personas sordociegas y las que no tienen esta condición.
“La redacción en la máquina se traslada –con un algoritmo de IA– a palabras que son entendibles por otra persona y se leen en voz alta. Del otro lado, un micrófono permite hablar de manera natural, hay un reconocimiento de lenguaje y luego eso se transforma a braille”, explica Fuentes.
Este proyecto tiene el potencial de mejorar la comunicación e integración de personas sordociegas en su vida diaria, facilitando su aprendizaje y reduciendo la deserción escolar. Además, su prototipo ofrece una alternativa de comunicación en entornos como escuelas, hospitales y comercios, beneficiando también a personas mayores con pérdida sensorial.
Los niños y niñas sordociegos tienen hasta 23 veces menos probabilidades de estudiar que los que no tienen esta condición; incluso, su posibilidad se reduce un 15% más que la de menores con otras discapacidades, según un estudio global de la Federación Mundial de Sordoceguera. En México, las personas de este grupo representan alrededor del 6% de la población con alguna discapacidad, es decir, más de 465,000 habitantes.
Comunicación bidireccional: de braille a voz y de voz a braille
El prototipo de este dispositivo se inspiró en una Máquina Perkins, que permite la escritura en el sistema braille, sin embargo, tiene la limitante de solo compartir información, pero no recibirla, algo que los investigadores buscaron resolver con su innovación.
Diseñaron un sistema impreso en 3D que incluye una mini computadora de bajo costo (como Raspberry Pi o BeagleBone), software Linux con herramientas de acceso libre, y una interfaz electrónica con un micrófono, un altavoz, motores de vibración y una nueva distribución del teclado.
En cuanto a la escritura de braille, las máquinas tradicionales cuentan con 10 botones, lo que para la tipografía latina puede ser una limitante por la falta de algunas letras y símbolos; para este proyecto añadieron cinco teclas con acentos, diéresis y otras letras como la ‘ñ’. Además, las colocaron de manera que el dispositivo mantenga la ergonomía al ser utilizado con ambas manos.
El sistema puede convertir esa información a texto y luego la transforma en voz para que, a través de una bocina, pueda ser escuchada en voz alta por las personas.
Para recibir información, el sistema utiliza un micrófono que capta la voz. Reconoce el lenguaje hablado con una transformación matemática (Transformada de Fourier) y convierte el audio en un espectrograma, es decir, en imágenes que se procesan por un algoritmo de IA (red neuronal convolucional) y con base en la clase y longitud generan un texto hacia braille.
Con la conversión, la persona sordociega puede recibir el mensaje a través de un sistema háptico, es decir, mediante vibraciones, con patrones específicos que representan los caracteres del sistema braille, que se pueden percibir en puntos del dispositivo y que son generadas por pequeños motores. También, se puede traducir el código braille obtenido a voz para que el emisor pueda escuchar y validar la información que compartió.
“Quitamos el papel y el procedimiento, y lo hicimos de una manera mucho más natural para que las personas puedan comunicarse con mayor eficacia”, dice Fuentes.
Evalúan funcionalidad del sistema
De manera paralela, investigadores y estudiantes desarrollaron el software y el diseño físico del dispositivo para poder integrar la inteligencia artificial. También, hicieron una recolección de audios y datos para poder armar un set de palabras y entrenar al algoritmo.
La Ingeniería Biomédica también comprende aspectos de Biomecánica, así abordaron aspectos como medidas antropométricas para que el dispositivo fuera lo más cómodo posible para los usuarios. Las teclas y motores se colocaron de forma que las personas sordociegas puedan identificar fácilmente los símbolos del lenguaje braille.
“Llevamos a cabo una serie de pruebas para identificar si las personas que no son nativas braille podían utilizar esta herramienta de manera sencilla. Llegamos al más de 50% de probabilidades de que las personas no se equivoquen”, comenta Fuentes.
En el proceso de validación y ajuste del algoritmo participaron personas no entrenadas en el uso de herramientas de comunicación braille y también usuarios sordociegos que dominan ese lenguaje, quienes obtuvieron una precisión de entre el 95% y el 98% al usar el teclado.
Añade que para que el sistema funcione de manera adecuada, es necesario un proceso de transmisión y escucha activa, es decir, una vía bidireccional de hablar y escuchar como comúnmente se hace durante una conversación.
Fuentes menciona que el sistema se puede ver como un dispositivo de apoyo, actualmente, está en desarrollo en un nivel de maduración TLR 5 (Technology Readiness Level), al existir un prototipo con fases de validación. Además hay posibilidad de integrar IA generativa para mejorar la comunicación y reducir errores con un sistema de autocorrección.
“El proyecto en general busca brindar una herramienta que pueda ser de potencial ayuda a las personas que tienen esta condición. Por eso utilizamos la mayor cantidad de herramientas de código abierto, para en un futuro transformar esta solución en algo de acceso libre”, comenta.
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