Oktober 16, 2021

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Erkennen Sie Korona durch Husten – so klingt es

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Wie künstliche Intelligenz bei der Koronardiagnose helfen soll. Forscher des Massachusetts Institute of Technology präsentierten bahnbrechende Forschungsergebnisse im Schatten der US-Wahlen.

Symbolbild. Foto: Pixabay / regionalHeute.de

06.11.2020

Boston. Als die US-Wahlen Schlagzeilen machten, enthüllten Forscher am Massachusetts Institute of Technology (MIT) ein bahnbrechendes Forschungsergebnis. Ihr auf künstlicher Intelligenz basierendes Programm sollte in der Lage sein, mit Korona infizierte Personen anhand ihres Hustens zu erkennen, auch wenn die Husten-Personen ansonsten überhaupt keine Symptome haben. Laut den Forschern sollte alles nur mit Audioaufnahmen funktionieren.


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Die Genauigkeit des Prozesses ist phänomenal. Die Forscher trainierten das Programm mit Zehntausenden von Audioaufnahmen von Husten. Infolgedessen identifizierte die Software zuverlässig 98,5 Prozent derjenigen, die bereits positiv auf Coronavirus getestet hatten. Die gesunden Probanden erkannten ihre Intelligenz sogar zu 100 Prozent richtig. Die Audioaufnahmen stammten von Freiwilligen, die ihren Husten über eine Internetplattform sendeten.

Husten mag so anders klingen:

Podcast: Marvin König / Sound Samples mit Genehmigung der Forscher / MIT

Veränderungen im Körper auch ohne Symptome

Corona-infizierte Menschen ohne Krankheitssymptome haben Virologen seit Ausbruch der Pandemie Kopfschmerzen bereitet. Sie können das Virus auf andere übertragen, ohne selbst krank zu werden, und stellen somit eine nahezu unvorhersehbare Variable im Kampf gegen die Ausbreitung der Infektion dar. Aber auch bei ansonsten asymptomatischen Trägern einer Koronainfektion treten die Forschungsergebnisse der MIT-Forscher nach Änderungen auf. Infolgedessen klingt selbst ein erzwungener Husten anders als der einer nicht infizierten Person. Der Unterschied kann vom menschlichen Ohr nicht gehört werden. Künstliche Intelligenz scheint jedoch in der Lage zu sein, diese Unterschiede zu erkennen.

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Das Forschungsteam arbeitet derzeit an der Integration des KI-Modells in eine benutzerfreundliche App für Smartphones. Wenn dies von den Behörden genehmigt wird, kann künstliche Intelligenz in Smartphones nach Angaben der Forscher ein wirksames und kostenloses Instrument sein, um eine Coronavirus-Infektion festzustellen. Die herkömmlichen PCR-Tests sollten nicht durch diese ersetzt werden. Die App sollte viel mehr bei der Entscheidung helfen, ob ein PCR-Test wirklich notwendig ist.

“Die effektive Implementierung eines solchen Diagnosewerkzeugs könnte die Ausbreitung der Pandemie erheblich verringern, wenn jeder es nutzt, bevor er in ein Klassenzimmer, eine Fabrik oder ein Restaurant geht”, sagte Co-Autor Brian Subirana, ein Forscher am MIT.

Alzheimer und Corona haben Ähnlichkeiten

Die Forscher gehen mit ihrer Arbeit jedoch nicht wirklich neue Wege: Noch bevor die Pandemie ausbrach, wurde mit Trainingsalgorithmen zur Erkennung von Lungenentzündung und Asthma gearbeitet, auch mit Husten, der von Smartphones erkannt wurde. In ähnlicher Weise hat ein MIT-Team eine Methode entwickelt, mit der mögliche Anzeichen einer Alzheimer-Krankheit – einschließlich Husten – identifiziert werden können. Die Symptome dieser Krankheit beziehen sich nicht nur auf ein neurologisches Versagen, sondern auch auf eine Veränderung der Stimmbänder aufgrund von Muskelschwäche. Das Modell hat sich in diesem Bereich gut geschlagen. Basierend auf diesen Forschungsergebnissen fragte sich Subirana zu Beginn der Pandemie, ob das AI-Modell auch eine COVID-19-Krankheit nicht zuverlässig identifizieren könne. “Der Klang von gesprochenen Wörtern und Husten wird sowohl von den Stimmbändern als auch von den Organen um sie herum beeinflusst. Das heißt, wenn jemand spricht, klingt ein Teil der Sprache wie Husten und umgekehrt. Künstliche Intelligenz kann nur Dinge wie Geschlecht aus dem Husten einer Person machen. Person, die ihre Muttersprache oder sogar ihren emotionalen Zustand erkennen kann “, erklärt der Wissenschaftler und sagt:” Der Husten ist tatsächlich sehr emotional. “Schockierend kamen die Forscher jedoch zu dem Schluss, dass die neurologischen Symptome der Alzheimer- und COVID-19-Krankheit vorliegen überraschend ähnlich.

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