Ricercatori di nove università europee di musicologia, neuroscienze, psicologia e informatica stanno utilizzando l’intelligenza artificiale per studiare i metodi più efficaci per favorire il sonno. Anche la rete di dottorato dell’UE “Lullabyte” valorizza la promozione dei giovani talenti.
Per ottenere più dati, i ricercatori stanno estendendo le loro indagini dal laboratorio del sonno agli ambienti domestici. Credito immagine: Università di Stoccarda
Le ninne nanne esistono in quasi tutte le culture e non sono efficaci solo per i bambini. Ma non tutte le ninne nanne sono ugualmente efficaci per tutti. Le preferenze personali giocano sicuramente un ruolo.
“Mio nipote era un fan dei Queen già all’età di tre anni, con grande sorpresa dei suoi genitori”, racconta il professor Dirk Pflüger della Istituto per i sistemi paralleli e distribuiti presso l’Università di Stoccarda. “Non voleva ascoltare nient’altro prima di andare a letto e si addormentò velocemente. Non funzionerebbe per me.
Un gruppo di ricerca interdisciplinare sta studiando gli effetti della musica sulla promozione del sonno
Tuttavia, le caratteristiche specifiche che la musica o stimoli acustici devono possedere per aiutare le persone a dormire meglio non sono stati ancora studiati a fondo. “Stiamo cercando di scoprire se si tratta di rumori, se sono necessari ritmi particolari o qualcosa di simile”, afferma Pflüger, informatico di Stoccarda.
Raggruppamento di stimoli acustici
Con “noi” intende un team interdisciplinare di ricercatori provenienti da nove università europee in musicologia, neuroscienze, psicologia e informatica. Insieme, esaminano stimoli acustici con frequenze diverse, dal rumore bianco, rosa a quello marrone. Quest’ultimo suona come il fruscio delle foglie o una pioggia battente, o anche melodie e ritmi generati artificialmente, come quelli utilizzati in uno studio sul sonno come parte di Lullabyte.
“L’obiettivo principale è insegnare a un sistema di intelligenza artificiale a ottimizzare gli stimoli acustici in base alla mia reazione a ciò che sento, in modo che mi aiutino ad addormentarmi nel miglior modo possibile”, spiega Pflüger. Ciò richiede metodi di apprendimento automatico che insegnino all’intelligenza artificiale esattamente questo. Pflüger, un informatico di Stoccarda, sta lavorando a questo insieme ai suoi studenti di dottorato Samuel Morgan e Jonathan Stumber.
Di cosa ha bisogno l’intelligenza artificiale per comporre melodie individuali
Questi metodi devono essere alimentati con input. “In definitiva, abbiamo bisogno di un ampio set di dati”, spiega Pflüger. I dati attualmente disponibili provengono da laboratori del sonno e sono molto scarsi. Per Pflüger e i suoi colleghi una cosa è certa: devono avventurarsi nell’ambiente domestico delle persone.
Con i dispositivi EEG mobili, noti come fasce per la testa, i ricercatori sarebbero in grado di misurare l’attività cerebrale e i parametri vitali, come l’attività cardiaca e muscolare, praticamente ovunque durante il sonno e condividerli facilmente a fini di ricerca. “Stiamo attualmente lavorando per selezionare e testare i dispositivi adatti a questo scopo”, afferma Pflüger.
Un’altra sfida è determinare cosa dovrebbero ascoltare i soggetti del test e l’intelligenza artificiale. All’Università di Aarhus, i ricercatori hanno analizzato numerose playlist di Spotify associate al sonno per identificare le correlazioni. Il risultato: un repertorio di circa 130.000 canzoni, melodie e suoni che ora vengono analizzati per le loro caratteristiche musicali. “Utilizziamo questi dati per alimentare un sistema di intelligenza artificiale in grado di imparare a generare stimoli acustici”, spiega Pflüger. “Giochiamo con questi stimoli generati per testare i soggetti, misurare le loro reazioni e inviare i risultati al sistema di intelligenza artificiale. Questo processo iterativo continua finché gli stimoli acustici non vengono ottimizzati per facilitare il miglior sonno possibile”.
La promozione dei giovani talenti e la ricerca vanno di pari passo
La formazione dei ricercatori all’inizio della carriera svolge un ruolo importante nel programma di ricerca Lullabyte dell’UE. Pflüger e i suoi colleghi hanno presentato domanda per il progetto come a Programma della rete Marie Skłodowska-Curie (MSCA) per ricercatori dottorandi e ha ricevuto rapidamente l’approvazione. Ciascuna delle università partecipanti mette a disposizione una coppia professore-dottorato ricercatore.
I dottorandi vengono inviati presso un’università partner per due soggiorni di ricerca, ciascuno della durata di tre mesi. “Ciò rafforza la mobilità e gli scambi internazionali”, afferma Pflüger. Il progetto offre anche incontri settimanali di dottorandi e tre scuole estive.
Fonte: Università di Stoccarda
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