Inteligencia artificial para descubrir los secretos de los manuscritos

Un estudio realizado por Grupo de Algoritmia aplicada a la Visión Artificial y Biometría de la Universidad Rey Juan Carlos (URJC) ha utilizado redes neuronales profundas en la predicción del género y la mano de escritura, es decir, si la persona que escribe un documento es zurda o diestra. Estas redes son utilizadas en el ámbito de la inteligencia artificial para emular el funcionamiento del cerebro humano.

Los resultados publicados recientemente en la revista Complexity pueden aplicarse en ámbitos como la biometría forense, la interacción persona-ordenador o la seguridad biométrica.

“Por ejemplo, con respecto a la biometría forense, si se encuentra una pieza anónima de texto escrito a mano en el lugar de un delito, sería posible reconocer automáticamente que el escritor podría ser un hombre zurdo. Por tanto, esto podría reducir la cantidad de sospechosos que investigados”, explica Ángel Sánchez, coautor del estudio.

También se ofrecen nuevas posibilidades de interacción más personalizadas entre personas y computadoras. Igualmente, los sistemas de seguridad biométrica pueden beneficiarse de estos modelos de predicción de la escritura manuscrita, porque se pueden combinar con otras modalidades para mejorar la seguridad al acceder a sistemas informáticos. Por ejemplo, se podría combinar el uso de la huella dactilar (o la firma del usuario) con la escritura manuscrita para incrementar el nivel de seguridad en los accesos.

Si se encuentra un texto escrito a mano en el lugar de un delito, la tecnología permite conocer si el criminal es hombre o mujer; diestro o zurdo

Además, los investigadores de la URJC han abordado también por primera vez el problema de combinar ambas predicciones (género y mano de escritura) a partir de un texto manuscrito usando también redes profundas. El promedio de los resultados obtenidos ha alcanzado en torno a un 75% de éxito en la predicción.

Análisis de textos manuscritos en inglés y árabe

El estudio se ha realizado sobre dos bases de datos públicas: IAM, que contiene textos en inglés, y KHATT con textos en árabe. “Durante la investigación ha sido especialmente delicado el problema de encontrar configuraciones adecuadas para los parámetros del sistema y conseguir unos resultados de predicción competitivos para cada uno de los problemas tratados”, señala el investigador de la URJC.

Para realizar este estudio se han usado principalmente dos herramientas de software. Por un lado, la librería OpenCV para el preproceso de las imágenes de los textos manuscritos; y por otro, la librería Keras para la creación y el entrenamiento de los modelos de Deep Learning desarrollados.

A partir del análisis de textos empleando ambas bases de datos, los resultados alcanzados son los mejores publicados hasta la fecha para resolver el problema de predicción de la mano de escritura. Para la predicción de género, tal y como subraya Ángel Sánchez: “hemos conseguido unos resultados del 80,7% sobre la base de datos IAM y del 68,9% sobre KHATT”.