告別捅嗓子?AI手機(jī)程序通過(guò)聲音檢測(cè)新冠,準(zhǔn)確率已達(dá)到89%
不知道大家對(duì)做核酸怎么看,反正文摘菌的喉嚨已經(jīng)起繭了。
不過(guò)為了防疫大局,也為了知道確定自己的健康狀況,通過(guò)核酸確認(rèn)自己沒(méi)有感染新冠又在所難免。
等等……有沒(méi)有其他方法可以檢測(cè)自己有沒(méi)有中招?
最好還是不用出門(mén)的那種。
你別說(shuō),這樣的技術(shù)還真有可能出現(xiàn)。
9月8日在西班牙巴塞羅那舉行的歐洲呼吸學(xué)會(huì)國(guó)際大會(huì)(European Respiratory Society International Congress)上發(fā)表的一項(xiàng)研究表明,一款手機(jī)應(yīng)用程序借助人工智能,可以通過(guò)你的聲音判斷中是否感染了新冠肺炎。
目前,這一模型的準(zhǔn)確率已經(jīng)達(dá)到89%。
這是不是意味著,將來(lái)在家上傳自己的聲音,就可以代替做核酸了?想想都覺(jué)得美妙……
通過(guò)聲音分辨你是否是陽(yáng)性,效果優(yōu)于快速抗原檢測(cè)
新冠肺炎會(huì)影響上呼吸道和聲帶,導(dǎo)致人的聲音發(fā)生變化。
在這基礎(chǔ)上,馬斯特里赫特大學(xué)數(shù)據(jù)科學(xué)研究所(Institute of Data Science)的Wafaa Aljbawi女士和她的上司,馬斯特里赫特大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的肺病專(zhuān)家Sami Simon 博士,以及同樣來(lái)自數(shù)據(jù)科學(xué)研究所的Visara Urovi博士,決定研究是否有可能使用人工智能來(lái)分析聲音以檢測(cè)新冠陽(yáng)性。
他們使用了劍橋大學(xué)的COVID-19聲音應(yīng)用程序的數(shù)據(jù),該應(yīng)用程序包含4352名健康和非健康參與者的893個(gè)音頻樣本,其中308人的新冠檢測(cè)呈陽(yáng)性。
該應(yīng)用程序安裝在用戶(hù)的手機(jī)上,參與者報(bào)告一些人口統(tǒng)計(jì)、病史和吸煙狀況等基本信息,然后被要求記錄一些呼吸聲音,包括咳嗽三次,用嘴深呼吸三到五次,在屏幕上讀短句子三次。
研究人員使用了一種名為“梅爾譜圖分析(Mel-spectrogram)”的語(yǔ)音分析技術(shù),該技術(shù)可以識(shí)別不同的語(yǔ)音特征,如響度、頻率和隨時(shí)間的變化。
“通過(guò)這種方式,我們可以分解參與者聲音的許多屬性,”Aljbawi女士說(shuō)?!盀榱藚^(qū)分新冠病毒陽(yáng)性患者和陰性正常人群的聲音,我們建立了不同的人工智能模型,并評(píng)估哪一種模型最適合分類(lèi)這些病例?!?/span>
他們發(fā)現(xiàn)LSTM模型優(yōu)于其他模型。LSTM基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),它模擬人腦的運(yùn)作方式,并識(shí)別數(shù)據(jù)中的潛在關(guān)系。它擅長(zhǎng)時(shí)序分析,這使得它適合對(duì)隨著時(shí)間的推移收集的信號(hào)進(jìn)行建模,比如聲音。
最終,這個(gè)模型的總體準(zhǔn)確率為89% ,正確檢出陽(yáng)性病例(真陽(yáng)性)的能力為89% ,正確識(shí)別陰性病例(真陰性)的能力為83% 。
“這些結(jié)果顯示,與橫向流動(dòng)試驗(yàn)等最先進(jìn)的檢測(cè)方法相比,診斷新冠病毒疾病的準(zhǔn)確性有了顯著提高,”Aljbawi表示,“側(cè)流檢測(cè)法(快速抗原檢測(cè))的準(zhǔn)確率僅為56%,但特異性更高,達(dá)99.5%。這一點(diǎn)很重要,因?yàn)樗馕吨焖倏乖瓩z測(cè)將感染者錯(cuò)誤地分類(lèi)為陰性的情況比我們的測(cè)試更為常見(jiàn)。換句話說(shuō),使用AI LSTM模型,我們可能會(huì)漏掉11/100的病例,這些病例會(huì)繼續(xù)傳播感染,而快速抗原檢測(cè)將會(huì)漏掉44/100的病例?!?/span>
該做核酸還是得做核酸
之所以跟快速抗原檢測(cè)相比,是因?yàn)樵S多國(guó)家目前已經(jīng)不再進(jìn)行免費(fèi)的核酸病毒檢測(cè)——也就是國(guó)內(nèi)進(jìn)行的大規(guī)模核酸檢測(cè)。
核酸病毒檢測(cè)是對(duì)采集的病毒核酸進(jìn)行直接檢測(cè),具有特異性強(qiáng)、靈敏度高的特點(diǎn),是新型冠狀病毒檢測(cè)的主要方法。
快速抗原檢測(cè)相對(duì)來(lái)說(shuō)要簡(jiǎn)單一些,可以自己完成,主要通過(guò)通過(guò)檢測(cè)病毒的抗原來(lái)進(jìn)行分辨,可以作為新型冠狀病毒診斷的主要依據(jù)之一,但是準(zhǔn)確率相對(duì)來(lái)說(shuō)低一些。
許多國(guó)家目前都以發(fā)放快速抗原自測(cè)包為主,抗原檢測(cè)呈陽(yáng)性的才會(huì)要求做進(jìn)一步檢測(cè)。
當(dāng)然,因?yàn)檫@種自測(cè)包相對(duì)來(lái)說(shuō)操作難度還是有的,所以準(zhǔn)確率不太高,因此如果能夠通過(guò)聲音來(lái)判斷是陽(yáng)性,那既可以節(jié)省資源,又能夠獲得相對(duì)準(zhǔn)確的結(jié)果,確實(shí)是一件好事。
所以說(shuō),盡管在假陽(yáng)性方面,AI表現(xiàn)比較差,會(huì)有17%的人被誤診為陽(yáng)性,但是可以把它作為初篩手段,讓聲音檢測(cè)呈陽(yáng)性的,再去進(jìn)行下一步檢測(cè)。
并且,這項(xiàng)技術(shù)針對(duì)的更多是核酸檢測(cè)昂貴和/或難以分發(fā)的低收入國(guó)家。
至于我們,該做核酸還是得做核酸……
外,研究人員說(shuō),他們的結(jié)果還需要大量的數(shù)據(jù)來(lái)驗(yàn)證,自該項(xiàng)目開(kāi)始以來(lái),從36116名參與者收集了53449個(gè)音頻樣本,可用于改進(jìn)和驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性。他們還正在進(jìn)行進(jìn)一步分析,以了解語(yǔ)音中的哪些參數(shù)正在影響人工智能模型。
相關(guān)報(bào)道:
https://www.news-medical.net/news/20220905/AI-model-detects-COVID-19-infection-in-peoplee28099s-voices.aspx
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