Распознать коронавирус с помощью смартфона: фантастика или реальность?

Американские исследователи разработали компьютерную программу, которая позволяет распознавать коронавирусную инфекцию по звуку кашля или даже изменениям в голосе. Вместо лабораторного теста достаточно будет покашлять в смартфон?

То, что смартфон может распознать коронавирусную инфекцию COVID-19 по кашлю или даже по голосу владельца, даже когда тот ничего о ней не догадывается, звучит как история из научной фантастики. Научной эта история действительно является, но не фантастикой, а реальностью. Уже вскоре на рынке может появиться мобильное приложение, которое определяет коронавирусную болезнь по звукам, которые мы издаем во время кашля или разговора.

Идея анализировать звуки инфицированных для определения COVID-19 принадлежит трем ИТ-специалистам из Массачусетского института технологий (МИТ) в США. Джорди Лугарта, Ферран Уэто и Брайан Субриана собрали с апреля по май образцы голоса и кашля 5320 человек. 4256 записей они загрузили в компьютер, который проанализировал их с помощью нейронной сети - технологии искусственного интеллекта.

При этом ставку ученые сделали на так называемые акустические биомаркеры (определенные характерные признаки звуков), которые в предыдущих исследованиях выявили у пациентов с болезнью Альцгеймера. После этого они протестировали то, чему научился компьютер, на остальных 1064 участниках эксперимента.

Высокая точность, но немало ложно-положительных результатов

Результаты оказались очень обнадеживающие. Как отмечают исследователи в своей статье, представленной к публикации в профессиональном издании IEEE Open Journal of Engineering in Medicine and Biology, созданная ими компьютерная модель подтверждает коронавирусную инфекцию у 98,5 процента тех, у кого она уже была определена с помощью лабораторного теста (в научном языке этот показатель называется чувствительностью). Хуже, зато выглядит ситуация с ложно-положительными результатами, то есть когда программа дает положительный результат тем, кто не инфицирован коронавирусом. Почти шесть процентов положительных результатов в эксперименте лабораторными тестами на коронавирус подтвердить не удалось (научным языком: специфичность теста составляет 94,2 процента).

Примечательно, что программе удалось подтвердить коронавирусную инфекцию у всех участников эксперимента, у кого был положительный результат лабораторного текста, но не было никаких симптомов. Зато у почти 17 процентов бессимптомных пациентов, кому программа диагностировала положительный результат, согласно результатам лабораторного теста, на самом деле коронавируса не было.

Это означает, что разработчикам, очевидно, еще нужно будет поработать над тем, чтобы повысить специфичность теста, чтобы мобильное приложение действительно могли широко применять на практике. Ведь если очень много людей будет пользоваться им ежедневно, ложно-положительные результаты могут быстро привести к тому, что большому количеству здоровых людей будут делать лабораторные тесты, тогда как возможности лабораторий ограничены, а эти тесты можно было бы использовать более эффективно.

Не исключено, что показатели чувствительности и специфичности компьютерного звукового теста удастся улучшить благодаря использованию большего количества образцов голоса и кашля людей, ведь благодаря искусственному интеллекту программа постоянно учится сама по себе.

Дополнение, но не замена лаборатории

Как бы там ни было, но ученые приходят к выводу, что "технологии искусственного интеллекта являются бесплатным, неинвазивным, всегда доступным инструментом, который действует моментально и может распространяться большими объемами с целью отслеживания бессимптомных случаев COVID-19". Таким образом, считают авторы исследования, разработанное ими мобильное приложение может дополнить имеющиеся методы борьбы с распространением коронавируса.

Ученые MIT предлагают применять свою разработку для ежедневного тестирования, к примеру, студентов, школьников, рабочих и других наемных работников, у которых наблюдается подозрительный кашель. Мол, если компьютерная программа подтвердит подозрение, всегда есть возможность подстраховаться еще и лабораторным тестом.

Источник