Programiści testują aplikację, która wykorzystując sztuczną inteligencję może zdiagnozować COVID-19 – wystarczy kaszlnąć do mikrofonu, a apka z dużym prawdopodobieństwem określi czy masz koronawirusa.
Niewątpliwie istnieją wyraźne granice między diagnozą przez lekarza i sztuczną inteligencję, aplikację mobilną. Pomimo, że technologia nie jest przeznaczona do diagnozowania osób z objawami koronawirusa, które mogą mieć różne podobne objawy, to sztuczna inteligencja (AI) jest całkiem zdolna i może służyć do wstępnego sprawdzenia naszego stanu zdrowia. Na pewno nie jesteśmy obecnie w stanie jej używać do określenia ostatecznej diagnozy, czy jesteśmy zarażeni, czy też nie. Po blisko roku życia z koronawirusem wydaje się, że wiele osób nie stresuje się już po każdym kichnięciu, kaszlu lub łaskotaniu w gardle. Ale wciąż jest wielu, którzy martwią się o złapanie wirusa, i z pewnością nie jest to czas, aby ogłosić zwycięstwo i przestać nosić maski.
W dzisiejszych czasach łatwo zacząć się martwić, kiedy kaszlemy – od razu pojawia się pytanie czy to COVID-19, czy po prostu chrząkamy? Wkrótce możemy otrzymać jaśniejszą odpowiedź. Naukowcy z MIT opracowali metodę opartą na sztucznej inteligencji, która potrafi rozpoznawać wymuszony kaszel u osób z COVID-19, nawet jeśli poza nim nie mają żadnych objawów. Sztuczka polegała na stworzeniu ogromnych sieci neuronowych, które potrafią rozróżnić subtelne zmiany wskazujące na skutki nowego koronawirusa.
Raport COVID-19 Artificial Intelligence Diagnosis using only Cough Recordings (pol. Diagnoza COVID-19 przez sztuczną inteligencję przy użyciu wyłącznie nagrań kaszlu) wydany przez Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) omawia wykorzystanie uczenia maszynowego do analizy kaszlu. Korzystając z uczenia maszynowego (z ang. Machine Learning – ML), aplikacja uczy się odróżniać osoby, które mają COVID-19, ale nie mają objawów, a tymi, którzy są zdrowi i nie mają wirusa.
Zespół pracujący nad aplikacją był w stanie zebrać 70 000 nagrań ze strony internetowej, która umożliwiła opinii publicznej pozostawienie próbek kaszlu na smartfonach i innych urządzeniach. Ogółem pobrano 200 000 próbek wymuszonego kaszlu, a wśród 2 500 potwierdzono, że mają COVID-19 lub były bezobjawowe.
Aż w 98,5% model był w stanie dokładnie określić, czy ktoś miał COVID-19, podczas gdy dla osób bezobjawowych osiągnął współczynnik dokładności 100%. Poniższy wniosek z raportu jest bardzo obiecujący.
Techniki sztucznej inteligencji mogą stworzyć bezpłatne, nieinwazyjne, działające w czasie rzeczywistym, w dowolnym czasie, natychmiastowo rozpowszechniane, narzędzie do badania przesiewowego COVID-19 na dużą skalę w celu wzmocnienia obecnych podejść do powstrzymywania rozprzestrzeniania się koronawirusa. Praktyczne przypadki użycia mogą obejmować codzienne sprawdzanie uczniów, pracowników i społeczeństwa, gdy szkoły, miejsca pracy i transport są ponownie otwierane, lub testowanie grup osób w celu szybkiego ostrzegania o wybuchach epidemii.
Jak działa AI do wykrywania COVID-19 na podstawie odgłosów kaszlu?
Jedna sieć neuronowa wykrywa dźwięki związane z siłą głosu. Inny słucha stanów emocjonalnych, które odzwierciedlają osłabienie neurologiczne, takich jak zwiększona frustracja lub „płaski afekt”. W międzyczasie trzecia sieć mierzy zmiany w wydolności oddechowej. Dodając algorytm, który sprawdza degradację mięśni (czyli słabszy kaszel), otrzymywany jest pełniejszy obraz czyjegoś zdrowia. Sztuczna inteligencja jest bardzo dokładna już we wczesnych testach.
Naukowcy podobno rozważają dystrybucję bezpłatnej aplikacji do wstępnych badań przesiewowych, która byłaby oparta na sztucznej inteligencji, jednocześnie współpracując ze szpitalami, aby rozszerzyć pulę zapisów kaszlu do przyszłych testów. Modele oparte na kaszlu mogą trafić do inteligentnych głośników i asystentów cyfrowych, takich jak Siri, Google Assistant i Alexa do codziennej analizy. Ze względu na dokładność niezbędną do tego, aby technologia była warta użycia, testy musiałyby zostać przeprowadzone na urządzeniach z wysokiej jakości mikrofonami. Konieczne będzie rozwiązanie także kwestii prywatności danych.
Być może już niedługo wystarczy codziennie tylko kaszlnąć do telefonu, aby określić, czy możemy bezpiecznie wyjść na zewnątrz. Naukowcy sugerują nawet, że mogłoby to położyć kres pandemii, gdyby narzędzie zawsze nasłuchiwało nasz kaszel w tle — chociaż to „ciągłe nasłuchiwanie” to duże ryzyko związane z prywatnością. Ale możliwość otwarcia aplikacji, poproszenia pacjenta o kaszlnięcie i szybkie uzyskanie odpowiedzi na temat tego, czy ma COVID-19, byłaby dużą pomocą w próbach skutecznej walki z rozprzestrzenianiem się choroby.
źródło: Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) | Massachusetts Institute of Technology (MIT)