Когда речь идет об инфекционных заболеваниях, важно как можно скорее определить источник вспышки. В случае с холерой может помочь новый туалетный датчик, определяющий, сколько людей в данном районе испытывают один из основных симптомов — диарею.
Прототип устройства был разработан командой Технологического института Джорджии под руководством инженера-исследователя Майи Гатлин.
Он включает в себя микрофон (но определенно не камеру) и, ну … он подслушивает, пока люди пользуются туалетом. Используя алгоритм на основе машинного обучения, работающий на встроенном микропроцессоре, он способен идентифицировать отчетливую звуковую сигнатуру жидкого, водянистого стула, связанного с диареей.
Гатлин и ее команда обучили алгоритм, используя аудиосэмплы «событий выделения», таких как мочеиспускание, нормальная дефекация и диарея, полученные из онлайн-источников. Каждый образец был преобразован в спектрограмму, которая, по сути, является визуальным представлением звука.
Поскольку каждый звуковой образец уже был известен как запись определенного типа события, алгоритм смог узнать, какие отличительные особенности спектрограммы сопровождают какие виды выделений. В результате при последующем представлении спектрограмм других аудиосэмплов алгоритм смог точно идентифицировать соответствующие типы событий.
Важно отметить, что он мог выделить спектрограммы диареи, даже если регистрировались фоновые шумы.
В настоящее время планируется дальнейшее усовершенствование алгоритма с использованием записей, полученных в реальных условиях, представляющих различные условия туалетной комнаты. В конечном счете, сети датчиков могут обеспечить раннее предупреждение о вспышках холеры, особенно если они используются в регионах, где уже известно, что болезнь возникает с некоторой регулярностью … хотя потенциальные области применения на этом не заканчиваются.
«Датчик можно также использовать в зонах стихийных бедствий (где загрязнение воды приводит к распространению переносимых через воду патогенов) или даже в учреждениях престарелых и хосписах для автоматического мониторинга дефекации пациентов», — сказала Гатлин. «Возможно, когда-нибудь наш алгоритм можно будет использовать с существующими домашними интеллектуальными устройствами для контроля собственного стула и здоровья».
В этот понедельник она представила исследование своей команды на 183-м заседании Американского акустического общества (Acoustical Society of America).
Источник: Acoustical Society of America via Newswise.
