Индийская исследовательская группа из Национального технологического института имени Сардара Валлабхаи в Сурате натренировала нейросеть выявлять наличие простуды у человека по анализу его голоса. Для этого им пришлось разобраться в закономерностях обертонов и сопутствующих им гармониках.
Человеческий голосовой аппарат, как и музыкальный инструмент, не воспроизводит звуки одной частоты, то есть доминирующие ноты в голосе всегда сопровождаются рядом более высоких обертонов. И доминирующая нота, и идущие на периферии обертоны складываются в математические схемы, гармоники, причём обертоны имеют частоты, кратные исходной ноте, а громкость этих гармоник в речи имеет тенденцию уменьшаться по мере продвижения по шкале частот. Учёные предположили, что простуда, вызывающая отёк связок, может изменять этот процесс затухания волн.
Команда испытала алгоритм на 630 респондентах, 111 из которых страдали простудой — каждому поручили считать цифры вслух и пропеть басню Эзопа «Северный ветер и солнце», которая считается эталонным текстом для фонетических экспериментов. Разложив речь каждого человека на спектр составляющих её длин волн, исследователи смогли определить доминирующую частоту и гармоники в каждом случае, и нашли с помощью машинного алгоритма разницу между здоровым и больным голосом.
Созданное на основе этого алгоритма приложение теперь может правильно диагностировать простуду примерно в 70% случаев. Не слишком надёжно, так как помимо простуды на голос могут влиять различные состояния, от болезни Паркинсона и депрессии до рака головы и шеи. Но индийская команда намерена расширять диагностическую функциональность своего приложения.
Источник: sciencedirect.com
