Isabel Trancoso, antiga docente do Departamento de Engenharia Eletrotécnica e de Computadores, é atualmente investigadora no INESC-ID, chair do comité de avaliação de Fellows do IEEE e chair da comissão científica do Center for Responsible AI. Os seus atuais interesses de investigação incluem o recurso a inteligência artificial na análise da fala, utilizada como biomarcador de doenças, e no desenvolvimento de ferramentas que contribuam para a segurança e privacidade da fala. Em entrevista ao DEEC, falou um pouco sobre a importância da investigação nestas áreas, nas quais orienta estudantes de doutoramento e mestrado.

A produção da fala é um processo complexo que começa no cérebro e envolve o sistema nervoso, o aparelho respiratório e uma série de músculos, até ser finalmente emitida como uma onda sonora. Essa onda transporta inerentemente informação sobre vários atributos físicos de uma pessoa, como o seu sexo, a sua idade e até mesmo a sua altura. Transporta também informação sobre o seu estado emocional e pistas sobre versadíssimas doenças que afetam alguns órgãos envolvidos na sua produção.

Desta forma, é possível utilizar a fala como auxiliar no diagnóstico de várias patologias. Para isso, é necessário recolher bases de dados de fala muito extensas, quer de pessoas saudáveis, quer de pessoas com diferentes doenças, para que possa ser feita a comparação, através de aprendizagem automática, das características apresentadas.

[A análise da fala] é mais um dado, é como uma análise ao sangue.

Isabel Trancoso, Professora Catedrática aposentada do DEEC

Isabel Trancoso explica, de uma forma simples, como é feita esta análise: são realizados vários tipos de teste aos pacientes, tendo em conta características acústicas, como a periodicidade da fala em certos sons ou o grau de nasalação da voz, e características linguísticas, como a fluência do discurso. No que diz respeito à componente acústica, um paciente com doença de Parkinson pode apresentar, entre outras características, variações na periodicidade típica das vogais, quando lhes é pedido que produzam uma determinada vogal durante um certo tempo. Por outro lado, os testes também são capazes de avaliar o grau de nasalação da voz, algo que poderá resultar de problemas nos músculos utilizados na fala. Um dos exemplos dados pela investigadora é a nasalação causada pela esclerose lateral amiotrófica (ELA), onde, ao haver uma redução da capacidade das funções motoras, os músculos responsáveis pela respiração e pela fala são afetados.

Do ponto de vista linguístico, outros tipos de teste permitem avaliar parâmetros como as repetições ao longo do discurso, as hesitações, as pausas ou a utilização de expressões vagas, possibilitando o diagnóstico de doenças que afetem a coerência do discurso, como é o caso da demência.

É preciso usar métodos de aprendizagem automática cujos resultados sejam interpretáveis, porque é assim que podem ser mais úteis para a comunidade médica.

Isabel Trancoso, Professora Catedrática aposentada do DEEC

O processamento da fala não só pode ser usado como auxiliar de diagnóstico, mas também como ferramenta de terapia, por exemplo, para ajudar a corrigir certos sons.

Relativamente ao seu segundo interesse de investigação, Isabel Trancoso destaca o seu envolvimento na rede Marie Curie PSST - Privacy for Smart Speech Technology, recentemente lançada, onde os estudantes de doutoramento têm a oportunidade de desenvolver investigação em duas universidades europeias. A investigadora realça que, hoje em dia, a partir de uma amostra muito pequena da fala de uma dada pessoa, é possível construir um sintetizador que permite a reprodução de discursos completamente manipulados com essa voz. Por outro lado, a possibilidade de extração de tanta informação sobre um dado indivíduo a partir da fala levanta também sérios problemas de privacidade, nomeadamente quando a fala é processada por um servidor remoto. Por esta razão, estão a ser desenvolvidos mecanismos de IA que possam contribuir para a segurança e privacidade dos utilizadores, seja através de anonimização ou de alteração de parâmetros como a idade ou sexo do utilizador.

A IA é muito interdisciplinar (...) pode ser aplicada de uma forma que tem um impacto societal enorme, e eu acho que isso pode atrair muitas miúdas que não gostam da tecnologia pela tecnologia mas sim pela forma como pode ser aplicada.

Isabel Trancoso, Professora Catedrática aposentada do DEEC

Observando o facto de que a percentagem de raparigas em cursos como Engenharia Eletrotécnica e de Computadores e Engenharia Informática e de Computadores é reduzida, comparativamente à de rapazes, Isabel Trancoso lançou, em 2022, a iniciativa Girls in AI@Técnico, com o apoio do núcleo de Diversidade e Igualdade de Género no Técnico e da rede LUMLIS, tendo como objetivo incluir testemunhos em vídeo de alunas numa área que está em forte crescimento e que apresenta inúmeras aplicações. Sublinha que a desigualdade de género, nas diferentes áreas da engenharia, "não é um problema de Portugal, é um problema mundial". A primeira entrevista contou com a participação da sua aluna de doutoramento Catarina Botelho. Esta iniciativa ainda está ativa, pelo que "há que juntar e divulgar muitos mais vídeos curtos, testemunhando a utilização da IA pelas nossas alunas e ex-alunas em muitas áreas", refere.

É necessário incentivar as raparigas a explorar além da sua timidez e do medo de errar.

Isabel Trancoso, Professora Catedrática aposentada do DEEC

Quando questionada sobre o que a motivou a seguir engenharia eletrotécnica e de computadores, Isabel Trancoso refere que o seu interesse teve origem numa visita de estudo à antiga Junta de Energia Nuclear, onde questionou ao guia da visita que curso era necessário para trabalhar na área da física atómica: "Electrotecnia, correntes fracas". Foi isso que a levou a ingressar no Técnico em Engenharia Eletrotécnica, em Outubro de 73, numa época marcada pela repressão do regime totalitário e pelas revoltas estudantis. O Técnico tinha estado fechado durante 6 meses por motivos políticos e, quando os alunos voltaram a frequentar as aulas, existia inclusivamente escolta policial na escola. "Vivi o 25 de Abril no Técnico. É indescritível", sublinha.

No entanto, mesmo após a revolta dos cravos, a investigadora refere que não houve um crescimento significativo da percentagem de raparigas a optar pelo curso de engenharia eletrotécnica e de computadores. A desigualdade de género nesta área mantem-se até hoje e o sucesso profissional continua a ser influenciado por fatores como o peso da vida familiar e a mobilidade na carreira. Da sua perspetiva, é necessário incentivar não só as raparigas a seguirem carreira nestas áreas de engenharia como também a ocuparem cargos de liderança e a obterem experiência profissional em diferentes ambientes. A igualdade de género ainda é, atualmente, um caminho a percorrer.

Fotografia: Nuno Fox