Estudiantes recurren a la IA en busca de ideas para mejorar vidas en la Imagine Cup de este año

Lakshmi Narke está motivada por la enfermedad que mató a su amiga y cobra la vida de 1.5 millones de personas cada año. Syntiche Musawu quiere ayudar a personas como su hermano, que lucha contra el aislamiento debido a una condición que interrumpe la forma en que su cerebro entiende lo que escucha. Tyler Kim conoce el desafío de aprender un nuevo idioma y quiere que la educación sea más accesible.

Los tres estudiantes se encuentran entre los miles de participantes en Imagine Cup de este año, la competencia global de Microsoft para que los estudiantes sueñen y construyan nuevas formas de usar la tecnología para mejorar vidas. En sus 21 años de historia, el evento anual ha atraído a más de 2 millones de estudiantes de 160 países para competir por premios que incluyen dinero en efectivo, tutoría y capacitación.

Este año, gran parte de la energía de la innovación gira en torno a la IA, y la gran mayoría de los estudiantes la utilizan para generar ideas, desde entrenar modelos de IA para detectar enfermedades hasta usar API cognitivas para ayudar a las personas con discapacidades.

“Los estudiantes quieren mejorar el mundo a través de abordar y, de manera eventual, resolver problemas graves, y la disponibilidad de la IA les permite hacerlo”, dice Charlotte Yarkoni, presidenta de Comercio y Ecosistemas de Microsoft, que incluye programas de desarrollo para estudiantes.

“El aumento de proyectos impulsados por IA en Imagine Cup este año nos muestra el potencial de la IA: los estudiantes que ves que trabajan con IA ahora, pronto podrían crear la próxima innovación sin la que no podemos vivir”.

Aquí hay un vistazo a algunos de los equipos que usan IA, incluidos los tres mejores equipos, Eupnea, TAWI y CS-M Tool, que llegaron al Campeonato Mundial de Imagine Cup 2023. Ese evento se llevará a cabo en Microsoft Build 2023 el 23 de mayo a las 8:30 a. m. PDT.

Eupnea

La mayoría de las muertes por tuberculosis (TB) ocurren en países con atención médica menos accesible, lo que provoca retrasos en las pruebas y el tratamiento. Una prueba cutánea común es en particular desafiante, ya que implica dos visitas para una inyección y una revisión unos días después.

Narke y su equipo esperan que su aplicación, Eupnea, aliente a las personas a ver a un médico antes al evaluar de manera rápida el riesgo de TB de un usuario.

Los usuarios pueden fotografiar el lugar de la inyección con una moneda en el brazo y Eupnea, con la tecnología de las herramientas de visión de Azure Cognitive Services, calcula el riesgo al medir el tamaño de la reacción de la piel con la moneda como referencia, dicen los estudiantes. Otro algoritmo de IA está diseñado para analizar unos segundos de tos.

“La IA puede reducir el costo de hacer múltiples viajes al médico, quien puede revisar los resultados y salvar una vida y limitar la exposición a otras personas”, dice Chhidroop Iyyhappan, estudiante de posgrado en ciencias de la computación en la Universidad de California, Irvine.

El equipo también quiere ayudar a las personas a completar el largo tratamiento requerido para la TB a través de un sistema gamificado y una comunidad que une a las personas para brindarles apoyo emocional con Azure Machine Learning.

Los estudiantes crecieron en India, que tiene la mayor carga de tuberculosis del mundo y es donde falleció la amiga de Narke.

“Hemos perdido amigos y familiares por esta enfermedad y hemos sido testigos de su impacto en las comunidades”, dice Narke, también estudiante de posgrado en informática en UC Irvine. “Con la IA, tratamos de salvar vidas un respiro a la vez”.

TAWI

Al crecer en el Congo, Syntiche Musawu vio cómo su hermano menor luchaba contra un trastorno del procesamiento auditivo que afectaba su capacidad para comprender el habla, lo que generaba dificultades en la escuela y el aislamiento social.

“Mi hermano no se siente seguro para comunicarse si hay ruido de fondo, pero creo que podemos ayudarlo”, dice Musawu, estudiante de informática en la Universidad Internacional de Estados Unidos-África en Kenia.

Ella y su equipo han creado una aplicación llamada TAWI para ayudar a las personas con ese trastorno a comunicarse de manera más fácil. Aprovecha las herramientas de reconocimiento de voz de Azure Cognitive Services y OpenAI Whisper para mejorar el habla, reducir el ruido de fondo y transcribir el habla a texto en tiempo real.

Los usuarios pueden conectar la aplicación a auriculares normales, lo que hace que la solución sea más asequible, accesible y discreta que los audífonos tradicionales. También pueden leer el discurso transcrito en su teléfono.

Centrado en la inclusión, el equipo trabaja con modelos de IA para procesar diferentes idiomas, acentos y ruido de fondo, desde diafonía y acondicionadores de aire hasta viento, lluvia y animales rurales.

“Queremos atender a las personas en todo tipo de entornos y condiciones”, ya sea que estén en la escuela, en una oficina o que vivan en una granja, dice el miembro del equipo Zakariya Hussein Hassan.

CS-M Tool 

Las enfermedades cardiovasculares son la principal causa de muerte en todo el mundo, pero la mayoría se consideran prevenibles, un desafío en los países de ingresos bajos y medianos donde la atención médica y la detección temprana son menos accesibles.

Un equipo de estudiantes de secundaria en Tailandia ha comenzado a crear una herramienta de detección que, según dicen, puede ayudar a las personas a controlarse a sí mismas en busca de posibles signos de enfermedades del corazón. Con un estetoscopio modificado conectado a un teléfono, CS-M Tool (abreviatura de herramienta de autocontrol cardíaco) podrá analizar los latidos del corazón de un usuario para proporcionar niveles de riesgo de enfermedades cardiovasculares, dice el equipo. Los estudiantes también planean incorporar IA conversacional para responder preguntas básicas de salud.

Alojada en Azure, la herramienta es fácil de usar: se coloca el estetoscopio en el pecho durante 10 segundos y se leen los resultados. El equipo lo probó en ensayos clínicos con la orientación de la facultad de medicina e ingeniería de la cercana Universidad de Chiang Mai.

«Creemos que nuestro producto tiene el potencial de revolucionar el acceso a la atención médica para personas de todas las edades, en particular aquellas que se encuentran en áreas remotas o con acceso limitado a instalaciones médicas», dice Tanapat Charunworaphan, jefe del equipo y estudiante de The Royal Prince’s College, una escuela secundaria.

Scraft

Como tutores de escritura para estudiantes de inglés como segundo idioma (ESL, por sus siglas en inglés), Tyler Kim y Quan Tan conocen la dificultad de escribir bien en otro idioma. También saben que muchas personas no tienen acceso a tutorías individuales.

Para ayudar a más personas, crearon Scraft, una plataforma de escritura que brinda sugerencias que invitan a la reflexión y comentarios personalizados e inmediatos a través de la API ChatGPT-4 de OpenAI, la extracción de frases clave de Azure Cognitive Services y la API de búsqueda web de Bing. Los estudiantes planean optimizar Scraft para estudiantes de ESL a través de ajustar sus modelos de IA con comentarios de los usuarios y rúbricas de los exámenes de dominio del idioma inglés.

“Creemos que la educación en escritura debe ser asequible y accesible, y que la IA generativa es la clave de la solución”, dice Kim, estudiante de ciencias de la computación en la Universidad de Columbia en Nueva York.

Scraft imita a un tutor que lee un borrador, hace preguntas aclaratorias y explica los comentarios. Hace preguntas socráticas que incitan a los estudiantes a pensar de manera crítica sobre la estructuración de ideas y hacer conexiones lógicas, además de corregir la gramática y la puntuación básicas. Personaliza los comentarios en función de los objetivos de escritura de un estudiante, como el tipo de tono o estilo en el que trabajan.

“No queremos que Scraft escupa ensayos completos para los estudiantes”, dice Tan, estudiante de economía financiera en Columbia. “En cambio, proporcionamos bloques de construcción de preguntas y comentarios para guiarte a lo largo de tu escritura”.

CAi

Los estudiantes del equipo de CAi en Kenia crean un dispositivo portátil destinado a detectar convulsiones mediante la detección y el análisis de la frecuencia cardíaca, los niveles de oxígeno y la actividad muscular. Construido con Azure Machine Learning, el dispositivo alertará a los cuidadores de un paciente a través de un mensaje de texto, así como también pedirá ayuda a las personas cercanas con luces o un timbre, dicen los estudiantes.

Mergery Wanjiru, miembro del equipo, espera que CAi pueda ayudar a personas como su madre, que tiene una afección que provoca episodios aterradores de inconsciencia similares a convulsiones.

“Cuando diagnosticaron a mi mamá, fue muy difícil para nuestra familia porque nunca sabíamos cuándo iba a tener un ataque”, dice Wanjiru, estudiante de ingeniería mecatrónica en la Universidad Tecnológica Dedan Kimathi en Kenia.

“Cuando le conté sobre el dispositivo, estaba muy emocionada de probarlo. Ella es una de nuestras mayores seguidoras”.

PNP

Después de ver a un cantante ciego realizar un espectáculo en Nepal, Banshaj Paudel supo que quería trabajar en tecnología que ayudara a las personas ciegas o con problemas de visión. Él y sus colegas del equipo nepalí PNP ahora construyen anteojos inteligentes diseñados para reconocer objetos, leer texto y describir el entorno físico para personas con discapacidad visual.

“Queríamos hacer un dispositivo que pudiera hacer la vida más fácil y accesible para las personas”, dice Paudel, estudiante de aplicaciones informáticas en la Universidad Tribhuvan en Nepal.

Las gafas, llamadas Drishya, cuentan con un parlante y dos cámaras para análisis espacial. Un modelo ligero de IA en el dispositivo tiene como objetivo identificar objetos sin conectividad. Los modelos de voz y visión más grandes de Azure Cognitive Services realizarán el reconocimiento óptico de caracteres y la descripción de la escena desde la nube, dice el equipo. También trabajan en el diseño de las gafas para conectarse con dispositivos domésticos inteligentes.

Los estudiantes dicen que la IA, utilizada con la ciencia y otras tecnologías, es un amplificador de la creatividad, la resolución de problemas y un sinfín de posibilidades.

“Estoy fascinado por la capacidad de la física para explicar el mundo que nos rodea. Me sorprende cómo todo lo que vemos se puede modelar con una aproximación mediante un conjunto de ecuaciones”, dice Krishbin Paudel, miembro del equipo. “Siempre estoy interesado en crear lo que puedo imaginar”.

Sintonicen el Campeonato mundial de Imagine Cup, que se transmitirá en vivo durante Microsoft Build 2023 el 23 de mayo a las 8:30 a. m. PDT, para ver quién ganará la competencia de este año.

Imagen principal: Estudiantes participantes en la Imagine Cup 2023 de Microsoft.