霍亂是一種引起腹瀉的細(xì)菌性疾病，影響數(shù)百萬人，每年導(dǎo)致約 150,000 人死亡。確定此類爆發(fā)的潛在社區(qū)疾病傳播將及早提醒衛(wèi)生專業(yè)人員并改善資源和援助的分配。然而，由于顯而易見的原因，監(jiān)測這種和其他腸道疾病是一件敏感的事情。
佐治亞理工學(xué)院的 Maia Gatlin 在她的演講“糞便論文：使用機(jī)器學(xué)習(xí)檢測腹瀉”中將描述非侵入式麥克風(fēng)傳感器如何在不收集任何可識別信息的情況下識別腸道疾病。該演講將于 12 月 5 日舉行，這是美國聲學(xué)學(xué)會第 183 屆會議的一部分，該會議將于 12 月 5 日至 9 日在納什維爾君悅酒店舉行。
加特林和她的團(tuán)隊(duì)在來自在線資源的音頻數(shù)據(jù)上測試了這項(xiàng)技術(shù)。排泄事件的每個音頻樣本都被轉(zhuǎn)換成頻譜圖，本質(zhì)上是捕捉圖像中的聲音。不同的事件在音頻和頻譜圖中產(chǎn)生不同的特征。例如，排尿會產(chǎn)生一致的音調(diào)，而排便可能會有單一的音調(diào)。相比之下，腹瀉則更為隨機(jī)。
頻譜圖圖像被輸入到機(jī)器學(xué)習(xí)算法中，該算法學(xué)會根據(jù)事件的特征對每個事件進(jìn)行分類。該算法的性能針對有和沒有背景噪音的數(shù)據(jù)進(jìn)行了測試，以確保無論傳感器的環(huán)境如何，它都能學(xué)習(xí)到正確的聲音特征。
“希望這種占地面積小且方法無創(chuàng)的傳感器可以部署到霍亂爆發(fā)持續(xù)存在風(fēng)險(xiǎn)的地區(qū)，”加特林說。“該傳感器還可以用于災(zāi)區(qū)(水污染導(dǎo)致水傳播病原體傳播)，甚至可以用于護(hù)理/臨終關(guān)懷設(shè)施，以自動監(jiān)測患者的排便情況。也許有一天，我們的算法可以與現(xiàn)有的 in-家用智能設(shè)備來監(jiān)測自己的排便和健康狀況。”
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