ソウル科学技術大学校のキム・ソンウン准教授率いる研究チームは、電話の普通のマイクによる録音から、0歳から6歳の子どもの肺の異常な音を識別するシステムを開発した。
最大の難点は、ニューラルネットワークが通常、電子聴診器による録音で学習されることだった。一方、電話はまったく異なる仕組みで音を拾う。マイクも設定も違うのだ。そのため、聴診器ではよく機能するモデルも、電話の録音では誤りを起こすようになる。
これを修正するため、研究者たちは二つの段階を踏んだ。まず電話の録音を処理し、余分な高周波数を取り除き、音質を下げて聴診器の音に近づけた。次に、モデルが「電話の」音をよりよく理解できるよう助ける特別なモジュールを追加した。この改良は、すでに音を解析できるシステムに組み込まれた。
学習のために611人の子どものデータを集めた。そのうち147人については、同じ箇所で聴診器と電話の両方で録音を行った。別途、別の場所で電話のみで録音した48人の子どもでシステムを検証した。
結果は良好だった。主要な電話の録音では、システムは約80%の精度で問題を正しく識別した。電話の録音のみで学習したモデルは、より劣る性能だった。また、聴診器と電話のデータを特別な処理なしに単に混ぜ合わせただけでは、結果はさらに弱かった。
新しく「未知の」録音でも、システムは正常な精度を維持した。一方、聴診器のみで学習したモデルは、ほぼ完全に機能しなくなった。特別な適応なしでは、ある機器から別の機器への移行はほとんど不可能だ。
著者らは強調する。これは医師の代替ではなく、補助である。システムは診察の間に何かが変化したことを示唆できるが、最終的な判断は常に小児科医が下す。
なぜこれが重要か。聴診器は肺を確認する主な方法だが、そのためには医師のもとへ行く必要がある。電子聴診器は高価だが、スマートフォンはほとんど誰もが持っている。幼い子どもの呼吸の問題の早期発見は、状態が急速に悪化しうるため、特に重要だ。
この研究は同じグループの以前の研究を引き継ぐものだ。彼らは以前、音を録音して分析のためにサーバーへ送信するアプリのプロトタイプをすでに示していた。今やシステムはさまざまな録音条件によりよく対応できる。
親にとっての主な結論は単純だ。このような技術は、医師の診察を先延ばしにする理由ではなく、子どもをより注意深く見守るきっかけである。子どもが咳をしたり息苦しそうにしたりする場合、判断は常に専門家に委ねられる。
