Un adolescent crée une application pour identifier les carences en nutriments

Rian Tiwari, lycéen, 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, visant à 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 corporels. Selon la clinique de Cleveland, plus de 50 % des femmes enceintes deviennent anémiques, ce qui risque d’entraîner une naissance prématurée, un faible poids à la naissance pour le bébé et une 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 il s’est ennuyé. Son père lui a suggéré de réfléchir à ikigaï, un concept japonais faisant 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 plusieurs maladies chroniques et s’est concentré sur l’anémie. Il a découvert que des applications existaient déjà 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 changements dans un ongle peuvent être des signes de carences en nutriments ou de maladie. Des taches blanches, par exemple, peuvent 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 d’ongles pour détecter des 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, empêchant potentiellement le développement de l’anémie.

Il a présenté son application à la conférence internationale IEEE de l’année dernière sur la réalité intelligente lors d’un événement organisé en collaboration avec Amazon Web Services. L’événement s’est concentré sur la manière dont AWS aide les startups qui développent des technologies de soins de santé.

“Présenter mon travail devant des ingénieurs respectés et accomplis semblait irréel”, déclare Tiwari. “Je me suis senti touché par l’opportunité de présenter mon travail et d’apprendre des autres présentateurs.”

Transformer une idée en application mobile

En 2020, Tiwari et deux de ses camarades de classe ont soumis un argumentaire 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.

Il avait cependant besoin d’aide. Il a trouvé Viswanatha Allugunti, 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 me pousser et à faire passer ce projet au niveau supérieur», déclare Tiwari. “Il m’a appris plus sur le codage, comment déposer un brevet et comment mener plus efficacement des recherches.”

Allugunti l’a également aidé à réduire ses utilisateurs cibles de toute personne souffrant d’anémie aux femmes enceintes, en se concentrant sur un groupe ayant un besoin particulier de la technologie, dit Tiwari.

Tiwari a déposé un 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. Il recherche les fissures, les crêtes, le pelage et la décoloration. Les lèvres et les paupières internes peuvent également montrer des signes de carences en nutriments, mais Tiwari a choisi d’analyser les ongles, étant donné qu’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 a une carence en folate, elle recommande des aliments tels que les asperges, les épinards et les graines de tournesol, dit-il.

L’application stocke certaines informations médicales ainsi que des enregistrements des analyses et des 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 pour les patients. L’organisation a lancé son propre projet, le Programme de prévention de la mortalité maternelle, pour assurer l’accès des femmes enceintes à un suivi médical.

Tiwari dit qu’il 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 établir un conseil consultatif et à faire de la sensibilisation auprès des patients, dit-il.

Il travaille à faire en sorte que l’application analyse également les images des lèvres et des paupières internes, qui peuvent également montrer des signes de carences en nutriments, dit-il. Il souhaite également ajouter des recommandations sur les médicaments et les suppléments vitaminiques.

Tiwari dit qu’il pilotera l’application cette année. Il prévoit de le rendre disponible pour les appareils Android et iOS.

Inspiré de l’IEEE

Tiwari dit qu’il a été inspiré pour poursuivre une carrière dans les sciences, la technologie, l’ingénierie et les mathématiques grâce à son père, Rajiv, qui lui a présenté les produits, services, conférences et publications de l’IEEE. Le membre senior de l’IEEE est coprésident du comité des orientations futures de l’IEEE.

Tiwari dit Spectre IEEE et de nombreuses autres publications IEEE primées auxquelles son père est abonné ont eu un impact significatif sur lui. Lire des articles publiés dans Spectre l’a aidé à découvrir qu’il voulait faire carrière dans la technologie, dit-il.

“Tant de technologies cool Spectre IEEE écrit sur, comme l’informatique quantique, sonne comme s’il s’agissait d’un film de science-fiction », dit-il. “Je veux travailler sur ces types 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 collèges. Ses principaux choix 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 membres du corps professoral 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 est impatient de devenir membre étudiant de l’IEEE et qu’il attend avec impatience les conférences et les opportunités de réseautage.