L’élève du secondaire Rian Tiwari a développé une application mobile qui utilise l’intelligence artificielle pour aider les femmes enceintes à détecter les carences en nutriments en scannant leurs ongles. L’application de Tiwari utilise les données des analyses pour déclencher des recommandations sur le régime alimentaire et le mode de vie, dans le but de réduire la probabilité qu’un utilisateur développe une anémie.
Les personnes atteintes d’anémie ont de faibles niveaux de globules rouges sains nécessaires pour transporter l’oxygène vers les tissus du corps. Selon la clinique de Cleveland, plus de 50 % des femmes enceintes deviennent anémiques, ce qui les expose à un risque d’accouchement prématuré, de faible poids à la naissance pour le bébé et de dépression post-partum. Prévenir l’anémie peut être aussi simple que de manger des aliments riches en fer comme les haricots, la viande rouge et les fruits secs.
En 2020, en deuxième année à la South Brunswick High School dans le New Jersey, Tiwari apprenait à distance pendant la pandémie de coronavirus et s’ennuyait. Son père lui a suggéré de réfléchir à ikigaï, un concept japonais qui fait référence à quelque chose qui donne à une personne un but. Tiwari a décidé que son but était d’aider les autres grâce à la technologie.
Il a commencé à faire des recherches sur diverses maladies chroniques et s’est concentré sur l’anémie. Il a découvert qu’il existait déjà des applications pour surveiller les niveaux d’hémoglobine. Mais il a également appris que l’apparence d’un ongle peut donner des indices sur la santé d’une personne. La décoloration, les ondulations, les bosses et autres modifications d’un ongle peuvent être des signes de carences en nutriments ou de maladie. Des taches blanches, par exemple, pourraient indiquer une carence en zinc. Des ongles cassants et fissurés suggèrent de faibles niveaux d’acide folique.
Tiwari a créé une application qui analyse les scans des ongles pour détecter les signes de carences en vitamine B12, en calcium, en zinc et en d’autres nutriments. Si ces signes existent, l’application recommande des changements alimentaires et de style de vie, qui pourraient empêcher le développement de l’anémie.
Il a présenté son application lors de la conférence internationale IEEE de l’année dernière sur la réalité intelligente lors d’un événement organisé en partenariat avec Amazon Web Services. L’événement s’est concentré sur la manière dont AWS aide les startups à développer des technologies de santé.
« Présenter mon travail devant des ingénieurs respectés et performants me semblait irréel », déclare Tiwari. « J’ai été honoré d’avoir l’opportunité de montrer mon travail et d’apprendre des autres présentateurs. »
Transformez une idée en application mobile
En 2020, Tiwari et deux de ses camarades de classe ont soumis un discours et un plan d’affaires pour leur produit au Conrad Challenge, un concours destiné aux étudiants développant des technologies qui résolvent un problème mondial. Sélectionnés comme finalistes, ils ont présenté leur idée virtuellement au Conrad Challenge Innovation Summit au Space Center Houston. Bien qu’ils n’aient pas gagné, Tiwari a poursuivi le développement de l’application.
Cependant, il avait besoin d’aide. Il a trouvé Viswanatha Allugunti, un architecte de solutions chez Arohak, une société de logiciels à Monmouth Junction, NJ, sur LinkedIn et l’a contacté. Tiwari dit qu’il pensait que l’expérience d’Allugunti dans l’apprentissage automatique et le développement commercial serait bénéfique.
«Avoir le Dr Allugunti comme mentor m’a vraiment aidé à faire passer ce projet et moi-même au niveau supérieur», déclare Tiwari. « Cela m’a appris plus sur le codage, comment déposer une demande de brevet et comment mener des recherches plus efficacement. »
Allugunti l’a également aidé à réduire son public cible de toute personne souffrant d’anémie aux femmes enceintes, en se concentrant sur un groupe ayant un besoin particulier de technologie, dit Tiwari.
Tiwari a déposé une demande de brevet américain pour son invention en 2021. Il a obtenu un brevet en Allemagne l’année dernière.
Comment l’IA peut lire vos ongles
Tiwari a créé les algorithmes utilisés par son application en exécutant des ensembles de données obtenus à partir du site Web open source Kaggle via une plate-forme d’apprentissage automatique. L’algorithme classe les images d’ongles en fonction de leur apparence. Recherchez les fissures, les crêtes, l’écaillage et la décoloration. Les lèvres et les paupières internes peuvent également montrer des signes de carences en nutriments, mais Tiwari a choisi de regarder les ongles car ils sont plus faciles à photographier.
L’application commence par une photo d’un ongle prise par un utilisateur. Il utilise ensuite un réseau de neurones basé sur un appareil pour analyser l’image et classer l’ongle comme sain ou malsain, explique Tiwari.
Si, par exemple, l’application détecte que la personne manque de folate, elle recommande des aliments comme les asperges, les épinards et les graines de tournesol, dit-il.
L’application stocke certaines informations médicales, ainsi que les enregistrements de test et les recommandations des analyses précédentes.
Pour tester l’application, Tiwari a contacté des organisations de santé maternelle. Il s’est entretenu avec Reach, une organisation à but non lucratif qui offre des opportunités de mentorat et d’éducation aux personnes développant une technologie permettant des soins individualisés aux patients. L’organisation a lancé son propre projet, le Maternal Mortality Prevention Program, pour garantir l’accès des femmes enceintes au suivi de santé.
Tiwari dit qu’elle a travaillé en étroite collaboration avec le président de l’organisation, Fran Ayalasomayajula, pour apprendre ce qu’il faut pour diriger une entreprise. Elle l’a aidé à mettre sur pied un conseil consultatif et à entrer en contact avec les patients, dit-il.
Il travaille à faire en sorte que l’application analyse les images des lèvres et des paupières internes, qui peuvent également montrer des signes de carences en nutriments, dit-il. Vous souhaitez également ajouter des recommandations pour les médicaments et les suppléments vitaminiques.
Tiwari dit qu’il testera l’application cette année. Il prévoit de le rendre disponible pour les appareils Android et iOS.
Inspiré de l’IEEE
Tiwari dit qu’elle a été inspirée à poursuivre une carrière dans les sciences, la technologie, l’ingénierie et les mathématiques par son père, Rajiv, qui lui a présenté les produits, services, conférences et publications de l’IEEE. Le Senior Fellow de l’IEEE est coprésident du comité des orientations futures de l’IEEE.
Tiwari dit Spectre IEEE et de nombreuses autres publications primées de l’IEEE auxquelles son père est abonné ont eu un impact significatif sur lui. Lire des articles publiés dans Spectre cela l’a aidé à découvrir qu’il voulait faire carrière dans la technologie, dit-il.
« Beaucoup de technologies sympas Spectre IEEE écrit, comme l’informatique quantique, on dirait qu’ils viennent d’un film de science-fiction », dit-il. « Je veux travailler sur ce genre d’avancées technologiques. »
Il dit qu’il envisage une carrière dans l’apprentissage automatique, en particulier le traitement du langage naturel.
« Aider les patients à surveiller leur santé n’est qu’un des problèmes que j’espère résoudre grâce à l’IA », déclare-t-il. « Le développement de l’application mobile APT m’a permis de découvrir que je souhaitais étendre mon travail à d’autres domaines, tels que la traduction. »
Le lycéen a récemment postulé dans des universités. Vos meilleures options sont Cornell, Georgia Tech, l’Université du Michigan et l’Université de l’Illinois en raison des types de programmes STEM qu’ils proposent.
« Le travail que font les étudiants et les professeurs de ces universités est extraordinaire », déclare Tiwari. « Les programmes proposés dans ces écoles peuvent m’aider à améliorer la technologie existante ou à développer ma propre solution aux barrières linguistiques qui existent dans le monde. »
Il dit qu’il espère devenir membre étudiant de l’IEEE et attend avec impatience les conférences et les opportunités de réseautage.