Штучний інтелект навчили розпізнавати Covid-19 по звуку кашлю

Люди, інфіковані COVID-19, що не мають симптомів, не виявляють помітних фізичних ознак хвороби. Таким чином, вони з меншою ймовірністю будуть проходити тестування на вірус і можуть неусвідомлено поширити інфекцію серед інших. Однак навіть при безсимптомному перебігу Covid-19 можна виявити хворобу. Дослідники з Массачусетського технологічного інституту виявили, що безсимптомні хворі можуть відрізнятися від здорових людей своїм кашлем. Людське вухо ці відмінності не вловлює, але штучний інтелект дуже добре відрізняє покашлювання заражених від кашлю тих, хто зовсім не хворий.

Модель навчали на десятках тисячах зразках кашлю, які учасники експерименту відправляли дослідникам. Згодом модель успішно ідентифікувала кашель підтверджених хворих коронавірусом в 98,5% і безсимптомних хворих — в 100% випадків. На сьогоднішній день дослідники зібрали понад 70 тисяч записів, кожна з яких містить кілька прикладів кашлю, всього близько 200 тисяч семплів. Близько 2500 записів були представлені людьми, у яких було підтверджено наявність коронавіруса, в тому числі в безсимптомній формі.

Вчені створили нейромережу, яку навчили за допомогою записів, зроблених в ході розмов по телефону або дзвінків в різних месенджерах. Моделі давали слухати десятки тисяч аудіо, на яких був присутній кашель, доповнивши їх спеціально зробленими записами вимушеного кашлю. В ході дослідження були використані попередні напрацювання вчених, в яких записи вимушеного кашлю використовували для прогнозування розвитку хвороби Альцгеймера. Ця патологія пов’язана не тільки з погіршенням пам’яті, але і з нервово-м’язовою деградацією, таке як ослаблення голосових зв’язок.

Після навчання нейромережа точно ідентифікувала по кашлю 98,5% людей, у яких було підтверджено наявність Covid-19. У тому числі модель визначила 100% безсимптомних хворих, чий результат тесту на коронавірус був позитивним. Стаття про розробку опублікована у виданні IEEE Journal of Engineering in Medicine and Biology. Зараз команда вчених працює над тим, щоб програмою можна було користуватися через мобільний додаток. Якщо FDA схвалить розробку в великих масштабах, то програма може стати безкоштовним і зручним інструментом для виявлення хвороби. Користувач може коли завгодно заходити в додаток, кашляти в свій телефон і миттєво отримувати інформацію про свій стан. Автори винаходу підкреслюють, що їх розробка не може бути єдиним інструментом для діагностики коронавіруса. Якщо ШІ виявить інфекцію, то потім необхідно здати традиційний тест на Covid-19.