Нейромережу навчили виявляти діарею за звуками із вбиральні

Інженери показали пристрій, який за звуками із вбиральні може визначити діарею. Вона є симптомом холери, за яким можна запобігати поширенню хвороби. Нейромережа здатна з точністю в понад 98 відсотків визначити діарею за записаними на мікрофон аудіо. Прототип пристрою дослідники показали на конференції Акустичного товариства Америки. Вони сподіваються, що їхня розробка допоможе у ранньому виявленні спалахів цього небезпечного захворювання.

Прототип пристрою, який вчені пропонують встановлювати у вбиральнях. Maia Gatlin

Прототип пристрою, який вчені пропонують встановлювати у вбиральнях. Maia Gatlin

Навіщо шукати діарею?

Діарея є одним з симптомів холери — важкого і небезпечного інфекційного захворювання, що передається фекально-оральним шляхом та вражає мільйони людей щорічно. Патогени разом із забрудненою водою або через контакт із забрудненими побутовими предметами можуть потрапити до травної системи здорової людини з випорожнень хворого. За даними ВООЗ, щорічно реєструється від 1,3 до 4 мільйонів випадків захворювання, а випадків пов'язаних з ним смертей — від 21 до 143 тисяч. Раннє виявлення спалахів захворювання могло б запобігти його поширенню. І вчені з Технологічного інституту Джорджії та Торонтського університету запропонували виявляти діарею як симптом холери, щоб мати можливість на перших етапах запобігти її поширенню.

Як за цим стежити?

Моніторинг такого доволі делікатного аспекту життя людей має бути комфортним та з мінімальним втручанням. Тому вчені запропонували підслуховувати людей у вбиральнях за допомогою мікрофона, дані з якого обробить нейромережа та ідентифікує діарею.

Записані мікрофоном аудіо перетворюються на спектрограми, які можуть розкрити різні часово-частоті характеристики кожної «події випорожнення». Їх і оцінює згорткова нейронна мережа, яку навчали на звуках сечовиділення, метеоризмів, нормальної дефекації та діареї. У підсумку нейромережа навчилася розрізняти характерні для кожного процесу звуки і, як пишуть дослідники, з точністю до 98,1 відсотка може відрізнити звичайний процес дефекації від діареї.

Також автори розробки зазначають, що за таким принципом нейромережа зможе стежити і за іншими подібними процесами життєдіяльності людини, тож її можна використовувати у лікарнях для пацієнтів із запальними хворобами кишківника чи системи сечовиділення.

Важливим підходом до зменшення поширення холери є вакцини. І нещодавно ми розповідали, як на людях вперше випробували оральну вакцину проти холери на основі рису.