<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Archiving and Interchange DTD v1.0 20120330//EN" "JATS-archivearticle1.dtd">
<article xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
  <front>
    <journal-meta />
    <article-meta>
      <title-group>
        <article-title>InLIFE. Tecnologías del Lenguaje aplicadas al envejecimiento activo</article-title>
      </title-group>
      <contrib-group>
        <contrib contrib-type="author">
          <string-name>Miguel Ángel García-Cumbreras</string-name>
          <xref ref-type="aff" rid="aff0">0</xref>
        </contrib>
        <contrib contrib-type="author">
          <string-name>Fernando Martínez-Santiago</string-name>
          <xref ref-type="aff" rid="aff0">0</xref>
        </contrib>
        <contrib contrib-type="author">
          <string-name>Luis Alfonso Ureña-López</string-name>
          <xref ref-type="aff" rid="aff0">0</xref>
        </contrib>
        <contrib contrib-type="author">
          <string-name>María Teresa Martín-Valdivia</string-name>
          <xref ref-type="aff" rid="aff0">0</xref>
        </contrib>
        <contrib contrib-type="author">
          <string-name>Arturo Montejo-Ráez</string-name>
          <xref ref-type="aff" rid="aff0">0</xref>
        </contrib>
        <contrib contrib-type="author">
          <string-name>Manuel García-Vega</string-name>
          <xref ref-type="aff" rid="aff0">0</xref>
        </contrib>
        <contrib contrib-type="author">
          <string-name>Manuel Carlos Dıaz-Galiano</string-name>
          <xref ref-type="aff" rid="aff0">0</xref>
        </contrib>
        <contrib contrib-type="author">
          <string-name>María Dolores Molina-González</string-name>
          <xref ref-type="aff" rid="aff0">0</xref>
        </contrib>
        <contrib contrib-type="author">
          <string-name>Salud María Jiménez-Zafra</string-name>
          <xref ref-type="aff" rid="aff0">0</xref>
        </contrib>
        <contrib contrib-type="author">
          <string-name>Flor Miriam Plaza-del-Arco</string-name>
          <xref ref-type="aff" rid="aff0">0</xref>
        </contrib>
        <contrib contrib-type="author">
          <string-name>María Rosario García Viedma</string-name>
          <xref ref-type="aff" rid="aff1">1</xref>
        </contrib>
        <aff id="aff0">
          <label>0</label>
          <institution>Department of Computer Science, Advanced Studies Center in ICT (CEATIC), Universidad de Jaén. Campus Las Lagunillas</institution>
          ,
          <addr-line>E-23071, Jaén</addr-line>
          ,
          <country country="ES">Spain</country>
        </aff>
        <aff id="aff1">
          <label>1</label>
          <institution>Department of Psychology, Universidad de Jaén. Campus Las Lagunillas</institution>
          ,
          <addr-line>E-23071, Jaén</addr-line>
          ,
          <country country="ES">Spain</country>
        </aff>
      </contrib-group>
      <fpage>14</fpage>
      <lpage>17</lpage>
      <abstract>
        <p>El lenguaje humano determina cómo nos relacionamos e incluso cómo pensamos y concebimos la realidad de la que participamos. Es el principal medio de comunicación con nuestro entorno, y a través del cual se modela cognitivamente cada persona, como estudia la psicolingüística. El objetivo principal de este proyecto es el estudio y desarrollo de un asistente conversacional inteligente, que con base en las Tecnologías del Lenguaje Humano (TLH), permite dialogar con personas de edad avanzada con la finalidad d e m antener y mejorar su bienestar social. Se integran estas tecnologías en las rutinas e intereses del mayor: asistencia en el desempeño de tareas domésticas cotidianas y de actividades que ejercitan la memoria a corto, medio y largo plazo. La monitorización de la interacción con el asistente virtual permite una evaluación posterior por parte de profesionales del ámbito de la psicología. English translation. Human language determines how we relate to each other and even how we think and conceive the reality in which we participate. conceive of the reality in which we participate. It is the main means of communication with our environment, and through which each person is cognitively modeled, as studied by psycholinguistics. person, as studied by psycholinguistics. The main objective of this project is the study and development of an intelligent conversational assistant, based on Human Language Technologies (HLT), which allows dialogue with elderly people in order to maintain and improve their social welfare. These technologies are integrated into the routines and interests of the elderly: assistance in the performance of daily household chores and activities that exercise and activities that exercise short-, medium- and long-term memory. The monitoring of the interaction with the virtual assistant allows for subsequent evaluation by professionals in the field of psychology.</p>
      </abstract>
      <kwd-group>
        <kwd>eol&gt;Asistentes virtuales inteligentes</kwd>
        <kwd>sistemas de diálogo</kwd>
        <kwd>envejecimiento activo</kwd>
      </kwd-group>
    </article-meta>
  </front>
  <body>
    <sec id="sec-1">
      <title>1. Introducción</title>
      <sec id="sec-1-1">
        <title>Según la Organización Mundial de la Salud (OMS),</title>
        <p>entre 2020 y 2030, el porcentaje de habitantes del
planeta mayores de 60 años aumentará un 34%1.
En la actualidad, el número de personas de 60 años
o más supera al de niños menores de cinco años, y
en 2050, el número de personas de 60 años o más
será superior al de adolescentes y jóvenes de 15
a 24 años de edad. Es evidente que la pauta de
envejecimiento de la población es mucho más rápida
0000-0002-8348-7154 (M. D. Molina-González);
0000-0003-3274-8825 (S. M. Jiménez-Zafra);
0000-0002-3020-5512 (F. M. Plaza-del-Arco)
© 2022 Copyright for this paper by its authors. Use
permitted under Creative Commons License
Attribution 4.0 International (CC BY 4.0).</p>
        <p>CPWrEooUrckReshdoinpgs IhStpN:/c1e6u1r3-w-0s.o7r3g WCESU.oRrg)Workshop Proceedings
(CEUR1https://www.who.int/es/news-room/fact-sheets/
detail/ageing-and-health</p>
      </sec>
    </sec>
    <sec id="sec-2">
      <title>2. Arquitectura del sistema</title>
      <p>que en el pasado. Esto motiva que los países se
tengan que enfrentar a retos para garantizar que
sus sistemas sanitarios y sociales estén preparados La arquitectura del sistema está formada por tres
para afrontar ese cambio demográfico. componentes: un skill de Alexa2; AWS Lambda3,</p>
      <p>
        El concepto “envejecimiento activo" lo propuso el backend de la aplicación o Skill que interactúa
la OMS a finales de los años 90 para sustituir el con el usuario; TypeDB como sistema de gestión de
concepto de “envejecimiento saludable", y se puede datos.
definir como “el proceso de optimización de las De forma previa y automática se realiza una
exoportunidades de salud, participación y seguridad tracción de información y procesamiento del
concon el fin de mejorar la calidad de vida a medida tenido de fuentes online de información local, así
que las personas envejecen"[
        <xref ref-type="bibr" rid="ref1">1</xref>
        ]. como de la parrilla de televisión. Una vez
proce
      </p>
      <p>Un asistente virtual es un agente software con sada esta información, así como información
percapacidad de ayuda en la automatización y asisten- sonalizada del usuario, se incorpora al modelado
cia a tareas, con una mínima interacción hombre- de datos del usuario. Dicha información será
utimáquina. La interacción que se da entre un asistente lizada por el módulo de generación de preguntas
virtual y una persona debe ser natural, mediante el para las actividades incorporadas actualmente en
uso del diálogo por voz. el proyecto.</p>
      <p>
        Un asistente virtual inteligente es una ampliación
del concepto de asistente virtual, donde al agente Alexa. Es el servicio de voz ubicado en la nube de
software tiene ya capacidad de búsqueda, proce- Amazon, que está disponible en los dispositivos de
samiento de información y hasta de razonamiento[
        <xref ref-type="bibr" rid="ref2">2</xref>
        ]. Amazon y otros de terceras empresas. Cuenta con
      </p>
      <p>El proyecto InLife trata sobre el estudio y desar- funcionalidades o aplicaciones, denominadass Skills.
rollo de un asistente conversacional inteligente que, Este servicio basado en voz permite a los
usuarcon base en las Tecnologías del Lenguaje Humano, ios interactuar con distintas tecnologías y servicios
permitirá dialogar con personas de edad avanzada utilizando el lenguaje natural.
con la finalidad de mantener y mejorar su bienestar
social. Para garantizar que el asistente resulte ac- Alexa Skills Kit. Alexa Skills Kit (ASK) es un
concesible y atractivo se requiere del uso del perfil del junto de herramientas, documentaciones, ejemplos
usuario, que incluye el modelo de lenguaje especifico de código fuente y API para crear Skills de Alexa.
de cada persona.</p>
      <p>
        A partir de una entrada en lenguaje natural, AWS Lambda. Lambda es un servicio de Amazon
en formato texto, o mediante voz y aplicando un Web Services (AWS) que permite ejecutar código
reconocedor de voz (ASR, del inglés Automatic que se lanza en los servidores de Amazon. Está
Speech Recognition), un módulo de Tecnologías orientado al desarrollo de cualquier tipo de backend,
del Lenguaje Humano (TLH) comprende esa infor- y se combina y configura muy bien a la hora de
mación, obtiene la información necesaria para que desarrollar y poner en marcha un nuevo Skill de
el siguiente módulo de gestión del diálogo pueda Alexa. Es compatible con multitud de lenguajes de
aplicar diversas estrategias y utiliza información programación, incluyendo Node.js o Python.
del perfil del usuario y del contexto para generar
una respuesta. Dicha respuesta, de nuevo en for- TypeDB. TypeDB (previamente llamada
mato textual o generando voz (TTS, del inglés Text Grakn.ai) es un sistema de modelado de datos
to Speech) y en lenguaje natural, se transmite de basado en grafos de conocimiento para sistemas
nuevo al usuario. La consecución de estos diálogos orientados al conocimiento. Es una evolución de
forma la conversación con el asistente conversacional la base de datos relacional, muy útil para datos
inteligente propuesto en este proyecto[
        <xref ref-type="bibr" rid="ref3">3</xref>
        ][
        <xref ref-type="bibr" rid="ref4">4</xref>
        ]. altamente interconectados ya que proporciona
      </p>
      <p>La organización de este trabajo es la siguiente. El un esquema a nivel de concepto que implementa
Apartado 2 muestra la arquitectura del sistema. En completamente el modelo Entidad-Relación (ER).
el Apartado 3 se detallan aspectos relacionados con Sin embargo, el esquema de TypeDB es un
el desarrollo del mismo, y finalmente el Apartado 4 sistema de tipos que implementa los principios de
se indican las conclusiones principales y el trabajo representación y razonamiento del conocimiento.
futuro. Esto permite que el lenguaje de consulta
declarativo proporcione un lenguaje de modelado más
2https://developer.amazon.com/es-ES/alexa
3https://docs.aws.amazon.com/lambda/index.html
expresivo y la capacidad de realizar razonamientos
deductivos sobre grandes cantidades de datos
complejos. TypeDB es una base de conocimientos
para sistemas basados en inteligencia artificial y
computación cognitiva.</p>
    </sec>
    <sec id="sec-3">
      <title>3. Desarrollo del proyecto</title>
      <sec id="sec-3-1">
        <title>3.1. Modelado de datos</title>
        <p>
          El modelado de datos se ha generado para conectar
toda la información relativa a un usuario y los datos
de las distintas actividades. Se trata del núcleo
central del sistema de gestión del diálogo, que permite
trabajar con modelos personalizados así como con
ampliaciones de actividades y gestión de las
conversaciones. La Figura1 muestra el esquema lógico de
datos, que tiene el perfil del usuario y del asistente
virtual[
          <xref ref-type="bibr" rid="ref5">5</xref>
          ].
• Acceso a información local. El objetivo es
doble: en primer lugar, se busca dotar de
dinamismo a la conversación, introducir cierto
grado de serendipia y sorprender al mayor
con datos que quizá no conozca de su
entorno; en segundo lugar, estas noticias
locales, breves y actuales facilitarán que el
mayor viva en contacto con su entorno, le
facilite sentirse parte de la sociedad en la
que vive y, por ende, empoderar su bienestar
social.
• Asistencia en tareas cotidianas. A modo de
pequeñas ”píldoras", a lo largo del día se
recuerda y anima al mayor a asistir a
actividades incluidas en su perfil de usuario y que
tengan una clara vocación socializadora:
gimnasia de mantenimiento, Universidad para
mayores, excursiones, etc. Con la finalidad
de motivar al mayor, y aprovechando el
acceso a las redes sociales de éste, se puede
incluir no sólo una descripción del evento si
no también informar sobre la participación
de personas allegadas al mayor.
        </p>
        <p>Para ambos casos hay una etapa inicial de
captura de información, en un ámbito local y en uno
nacional (noticias, personajes y lugares famosos, por
ejemplo). Se han creado extractores automáticos
para la información de la parrilla televisiva y para
información sobre localizaciones y rutas (utilizando
la API de Google Maps y Here). Así mismo hay un
proceso manual de toma de datos personales y de
preferencias para cada usuario.</p>
        <p>Toda esta información es tratada y cargada en el</p>
        <sec id="sec-3-1-1">
          <title>Perfil de usuario. La entidad principal es</title>
          <p>s__Person, conforme se especifica en schema.org.</p>
          <p>
            Está conformada en su mayor parte por atributos, sistema de gestión de datos TypeDB.
algunos compuestos. Se relaciona con TVProgram a Por otro lado, con la colaboración de una
comtravés de WatchingTV, con otras personas a través pañera, Doctora en Psicología, se han definido las
de personalRelation y sus derivadas: relaciones lab- actividades e interacciones que debe llevar cada
orales, de amistad y familiar. Se han implementado skill, teniendo en cuenta aspectos como la memoria
reglas para inferir relaciones de parentesco, como temporal (corto, medio y largo plazo)[
            <xref ref-type="bibr" rid="ref6">6</xref>
            ]. El
procedhermanos, sobrinos, tíos, abuelos, etc. imiento de programación de actividades ha sido el
siguiente:
Asistente virtual. La entidad principal es
va__Slot, que representa un slot como podemos
encontrar en Alexa. Cada vez que un usuario
interacciona con un slot se crea una instancia
de va__SlotFilling. Los valores legales para
va__SlotFilling son aquellos objetos (atributos y
relaciones) que implementan el rol SlotFilling:value.
          </p>
        </sec>
      </sec>
      <sec id="sec-3-2">
        <title>3.2. Escenarios y captura de información</title>
        <p>La finalidad del proyecto es favorecer el bienestar
social de las personas mayores, utilizando el diálogo
en los siguientes ámbitos:
1. Definición por parte del neuropsicólogo de
los pasos que componen las actividades a
monitorear (ir a la sala, sentarse, agarrar
el control remoto del televisor, etc.) y la
relación entre estos pasos y las posibles
disfunciones de la memoria (p.ej., no recordar
dónde está el mando de la televisión podría
ser un signo de déficit de memoria episódico).
2. Diseño e implementación de las interacciones
con el altavoz inteligente para detectar el
rendimiento cognitivo, en colaboración con
un especialista en neuropsicología. Esta
interacción toma la forma de pequeñas charlas y
juegos simples, con el objetivo de obtener pis- References
tas sobre el desempeño cognitivo del usuario.</p>
        <p>En cuanto al aspecto funcional, el proyecto
incorpora diversos módulos que permite cierto grado de
personalización, así como el desarrollo de diversas
actividades. La mayor complejidad en desarrollo se
ha encontrado a la hora de diseñar una arquitectura
que permite incorporar esta flexibilidad en
personalización y actividades, así como en el módulo de
generación de respuestas y conversaciones con los
usuarios finales. Durante los próximos meses se
seguirán concretando y evaluando actividades sobre
núcleos de población concretos.</p>
      </sec>
      <sec id="sec-3-3">
        <title>3.3. Evaluación del sistema</title>
        <p>La información registrada de las interacciones del
participante con el sistema se codifica en
términos de aciertos, errores (intrusiones y omisiones) y
tiempo de respuesta y/o ejecución. De esta forma, al
igual que con los datos obtenidos con la batería
neuropsicológica se lleva a cabo el análisis estadístico
mediante modelos de series temporales y mediante
ANOVA factorial mixto. Finalmente, para valorar
la sensibilidad y especificidad del sistema se utilizará
como método el análisis de curvas ROC.</p>
        <p>A la fecha de finalización del proyecto se han
ifnalizado pruebas técnicas en laboratorio. Una
vez superadas, está previsto el arranque de pruebas
reales, cuya evaluación llevará más tiempo y será
realizada por los compañeros de psicología.</p>
      </sec>
    </sec>
    <sec id="sec-4">
      <title>4. Conclusiones y trabajo futuro</title>
      <p>La finalidad del proyecto Inlife es la adaptación y
aplicación de técnicas y herramientas de PLN al
envejecimiento activo. El proyecto finalizó en febrero
de 2022 con distintas pruebas de laboratorio, pero se
sigue trabajando para ponerlo en marcha en
situaciones reales, mejorando la interacción mediante
diálogo y adquiriendo y procesando de forma
automática información relevante para cada usuario
ifnal.</p>
    </sec>
    <sec id="sec-5">
      <title>Acknowledgments</title>
      <sec id="sec-5-1">
        <title>Este trabajo ha sido parcialmente financiado con los</title>
        <p>proyectos 1380939 (FEDER Andalucía 2014-2020),
P20-00956 (PAIDI 2020, de la Junta de Andalucía),
el proyecto LIVING-LANG
(RTI2018-094653-BC21, MCIN/AEI/10.13039/501100011033), ERDF
A way of making Europe, siendo el principal
financiador el proyecto InLIFE de la Fundación CSIC.</p>
      </sec>
    </sec>
  </body>
  <back>
    <ref-list>
      <ref id="ref1">
        <mixed-citation>
          [1]
          <string-name>
            <given-names>R.</given-names>
            <surname>Fernández-Ballesteros</surname>
          </string-name>
          , Envejecimiento activo: Contribuciones de la psicología, Pirámide Madrid,
          <year>2009</year>
          .
        </mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref2">
        <mixed-citation>
          [2]
          <string-name>
            <surname>M. M. E. Torres</surname>
            ,
            <given-names>R.</given-names>
          </string-name>
          <string-name>
            <surname>Manjarrés-Betancur</surname>
          </string-name>
          ,
          <article-title>Asistente virtual académico utilizando tecnologías cognitivas de procesamiento de lenguaje natural</article-title>
          ,
          <source>Revista Politécnica</source>
          <volume>16</volume>
          (
          <year>2020</year>
          )
          <fpage>85</fpage>
          -
          <lpage>96</lpage>
          .
        </mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref3">
        <mixed-citation>
          [3]
          <string-name>
            <given-names>J.</given-names>
            <surname>Allen</surname>
          </string-name>
          ,
          <string-name>
            <surname>Natural Language</surname>
            <given-names>Understanding</given-names>
          </string-name>
          , The Benjamin/Cummings Publishing Company, Inc.,
          <year>1995</year>
          .
        </mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref4">
        <mixed-citation>
          [4]
          <string-name>
            <given-names>F.</given-names>
            <surname>Martínez-Santiago</surname>
          </string-name>
          ,
          <string-name>
            <given-names>M.</given-names>
            <surname>Díaz-Galiano</surname>
          </string-name>
          ,
          <string-name>
            <given-names>M.</given-names>
            <surname>García-Cumbreras</surname>
          </string-name>
          ,
          <string-name>
            <given-names>A.</given-names>
            <surname>Montejo-Ráez</surname>
          </string-name>
          ,
          <article-title>A method based on rules and machine learning for logic form identification in spanish</article-title>
          ,
          <source>Natural Language Engineering</source>
          <volume>23</volume>
          (
          <year>2015</year>
          )
          <fpage>1</fpage>
          -
          <lpage>23</lpage>
          . doi:
          <volume>10</volume>
          .1017/S1351324915000297.
        </mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref5">
        <mixed-citation>
          [5]
          <string-name>
            <given-names>F.</given-names>
            <surname>Martínez-Santiago</surname>
          </string-name>
          ,
          <string-name>
            <given-names>M. R.</given-names>
            <surname>García-Viedma</surname>
          </string-name>
          ,
          <string-name>
            <given-names>J. A.</given-names>
            <surname>Williams</surname>
          </string-name>
          ,
          <string-name>
            <given-names>L. T.</given-names>
            <surname>Slater</surname>
          </string-name>
          ,
          <string-name>
            <given-names>G. V.</given-names>
            <surname>Gkoutos</surname>
          </string-name>
          ,
          <article-title>Aging neuro-behavior ontology</article-title>
          ,
          <source>Applied Ontology</source>
          <volume>15</volume>
          (
          <year>2020</year>
          )
          <fpage>219</fpage>
          -
          <lpage>239</lpage>
          .
        </mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref6">
        <mixed-citation>
          [6]
          <string-name>
            <surname>M.-R.</surname>
          </string-name>
          García-Viedma,
          <article-title>Valoración del control atencional como marcador cognitivo del inicio de</article-title>
          la enfermedad de Alzheimer, Jaén: Universidad de Jaén,
          <year>2006</year>
          .
        </mixed-citation>
      </ref>
    </ref-list>
  </back>
</article>