تشخیص بیماری های گوارشی به کمک توالت های هوشمند
پژوهشگران به تازگی موفق شدند یک توالت هوشمند بسازند که می تواند علائم هشدار دهنده بیماری های مختلف روده را با گوش دادن به صداهای سیستم گوارش، تشخیص دهد.
محققان موسسه فناوری جورجیا موفق به ساخت توالت هوشمندی شدند که قادر به تشخیص بیماری های گوارشی از طریق آنالیز بادها معده است. این دستگاه دارای سنسوری است که صدای کاربران را هنگام مدفوع و خروج گاز های گوارشی، دریافت می کند. این دستگاه به یک سیستم هوش مصنوعی متصل است که حرکات رودهو صداهای فوق را طبقه بندی می کند.
در آزمایش های انجام شده، این سیستم توانست نشانه‌های وبا و سایر بیماری های مزمن را شناسایی و امکان شروع درمان در زمان مناسب و قبل از اینکه علائم اولیه ظاهر شوند را فراهم می کند.
مایا گاتلین، مهندس هوافضا در جورجیا تک و از اعضای این تیم مطالعاتی در مورد فناوری فوق می گوید: این حسگر کوچک دارای رویکرد تشخیصی غیرتهاجمی است و می تواند در مناطقی که شیوع وبا یک خطر دائمی است، مستقر شود.
شبکه عصبی کامپیوتری این فناوری، به دنبال تغییرات ظریف در صدای ایجاد شده در هنگام اجابت مزاج، ادرار کردن یا دفع گاز قادر به تشخیص بیماری است. این تیم ساعت ها نمونه های صوتی و تصویری از بیماران سالم و ناخوش را جمع آوری کردند تا فرمول صوتی و تجزیه و تحلیل این صداها را ایجاد کنند.
در ادامه این اصوات به یک طیف نگار تبدیل شد صدا ها را به تصویر تبدیل می کند. با بررسی این الگوها، مشخص شد ساختار بدن سالم و صداهای تولید شده توسط آن با بدن بیمار متفاوت است به عنوان مثال، ادرار و مدفوع به ترتیب یک لحن ثابت و منفرد ایجاد می کنند در حالی که صدای ناشی از اسهال دارای الگوی مشخصی نبوده وتصادفی تر است.
الگوریتم هوش مصنوعی این توالت هوشمند قادر است صداهای دریافت شده را رتبه بندی کند. عملکرد توالت در برابر داده ها با و بدون نویز پس زمینه به چالش کشیده شد. این موضوع تضمین می کرد که بدون توجه به محیط حسگر، هوش مصنوعی ویژگی های صدای مناسب را یاد می گرفت.
این حسگر همچنین می تواند در مناطق دارای مشکلاتی از قبیل آلودگی آب که منجر به انتشار پاتوژن های بیماری زا می شود، برای نظارت خودکار بر حرکات روده بیماران استفاده شود.
این تیم مطالعاتی قصد دارد داده‌های آکوستیک دنیای واقعی را جمع آوری کند تا مدل یادگیری ماشینی آن ها بتواند با کار در محیط های مختلف سازگار شود. وبا یک بیماری باکتریایی است که باعث اسهال می شود. سالانه بیش از چهار میلیون مورد وبا در سراسر جهان تشخیص داده می شود که منجر به مرگ حدود ۱۵۰ هزار نفر می شود.
این تیم پژوهشی از فناوری هوشمند خود در صد و هشتاد و سومین نشست انجمن آکوستیک آمریکا رونمایی کرد.