Ученые из Вашингтонского университета применили технологии машинного обучения в создании прототипа умного динамика. Такой динамик отслеживает активность сердца без физического контакта. Подобный метод эффективнее обнаруживает ранние признаков сердечных заболеваний.
Если частота сердечных сокращений — это среднее число ударов за определенный период времени, то ритм сердца относится к последовательности отдельных ударов.
Ученые использовали алгоритм самообучения, который совершенствуется благодаря получению все новых данных в режиме реального времени от нескольких микрофонов. Эти микрофоны интегрированы в прототип умного динамика.
Динамик излучает неслышимые звуки по площади помещения, а затем алгоритм машинного обучения анализирует отраженные от человека звуки, сидящего на расстоянии от 30 до 60 см. Алгоритм улавливает даже незначительные изменения, даже интервал между двумя ударами сердца.
Работу прототипа проверили на 26 здоровых добровольцев и 24 пациентов с различными сердечными заболеваниями. Решение успешно измерило около 12,3 тыс. сердечных сокращений среди здоровых участников и отследило интервал между ударами с точностью до 28 миллисекунд в сравнению с использованием стандартной техники. У тех, кто имеет болезни сердца, измерено 5,6 тыс. сокращений со средним интервалом между ударами (точность до 30 миллисекунд выше по сравнению со стандартными приборами).
Текущая версия динамика предназначена для однократного мониторинга. В планах ученых – использовать динамик в качестве неинвазивного способа непрерывного мониторинга сердечной активности, например, во время сна.
«Мы можем выяснить, когда возникают аритмии, а затем разработать адаптированные схемы ухода. Это будущее кардиологии. И прелесть использования микрофонов и динамиков – в их повседневном использовании в современной технике», – рассказал д-р Арун Шридхар (Arun Sridhar), соавтор исследования.
Материалы исследования опубликованы в журнале Communications Biology.
