Connect with us

science

Un modèle d’IA détecte l’infection au COVID-19 dans la voix des gens

Published

on

Un modèle d’IA détecte l’infection au COVID-19 dans la voix des gens

L’intelligence artificielle (IA) peut être utilisée pour détecter l’infection au COVID-19 dans la voix des gens via une application pour téléphone mobile, selon une étude qui sera présentée lundi à la Conférence internationale de la Société respiratoire européenne à Barcelone, en Espagne.

Le modèle d’IA utilisé dans cette recherche est plus précis que les tests d’antigène à flux latéral/rapide et est bon marché, rapide et facile à utiliser, ce qui signifie qu’il peut être utilisé dans les pays à faible revenu où les tests PCR sont coûteux et/ou difficiles. distribuer.

Mme Wafa El-Jabawi, chercheuse à l’Institut des sciences des données de l’Université de Maastricht aux Pays-Bas, a déclaré au Congrès que le modèle d’IA était précis 89% du temps, tandis que la précision des tests de flux latéral variait considérablement selon le marque. De plus, les tests de flux latéral étaient significativement moins précis pour détecter l’infection au COVID chez les personnes qui ne présentaient aucun symptôme.

Ces résultats prometteurs indiquent que de simples enregistrements audio et des algorithmes d’IA précis peuvent atteindre une grande précision dans l’identification des patients infectés par le COVID-19. De tels tests peuvent être offerts gratuitement et peuvent être facilement interprétés. De plus, il permet des tests virtuels à distance et a un temps de réponse inférieur à une minute. Ils peuvent être utilisés, par exemple, aux points d’entrée de grands rassemblements, permettant un dépistage rapide de la population.


Wafaa El-Jabawi, chercheur, Institut des sciences des données, Université de Maastricht

L’infection au COVID-19 affecte généralement les voies respiratoires supérieures et les cordes vocales, entraînant des changements dans la voix d’une personne. Mme El-Jabawi et ses superviseurs, le Dr Sami Simmons, pneumologue au Maastricht University Medical Center, et le Dr Visara Orofi, également de l’Institute for Data Science, ont décidé d’étudier si l’intelligence artificielle pouvait être utilisée pour analyser les sons afin pour détecter le COVID-19.

Ils ont utilisé les données de l’application COVID-19 Sounds de l’Université de Cambridge contenant 893 échantillons audio de 4 352 participants sains et non sains, dont 308 ont été testés positifs pour COVID-19. L’application est installée sur le téléphone mobile de l’utilisateur, les participants rapportent quelques informations de base sur leurs données démographiques, leurs antécédents médicaux et leur statut de fumeur, puis on leur demande d’enregistrer des sons respiratoires. Cela comprend tousser trois fois, respirer profondément par la bouche trois à cinq fois et lire une courte phrase à l’écran trois fois.

Les chercheurs ont utilisé une technique d’analyse sonore appelée spectroscopie de pente, qui identifie diverses caractéristiques sonores telles que l’intensité, la force et le contraste au fil du temps.

READ  L'étude révèle le rôle de la β-glucosidase dans le métabolisme des oligosaccharides chez Clostridium thermocellum

« De cette façon, nous pouvons déconstruire les nombreuses caractéristiques des voix des participants », a déclaré Mme El-Jabawi. « Afin de distinguer les voix des patients COVID-19 de ceux qui n’ont pas contracté la maladie, nous avons construit différents modèles d’IA et évalué ceux qui fonctionnent le mieux pour classer les cas de COVID-19.

Ils ont découvert qu’un modèle appelé mémoire à long terme (LSTM) surpassait les autres. LSTM est basé sur des réseaux de neurones, qui simulent le fonctionnement du cerveau humain et apprennent les relations de base dans les données. Il fonctionne par séquences, ce qui le rend adapté à la modélisation de signaux collectés au fil du temps, comme le son, en raison de sa capacité à stocker des données dans sa mémoire.

Sa précision globale était de 89 %, sa capacité à détecter correctement les cas positifs (taux de vrais positifs ou « sensibilité ») était de 89 % et sa capacité à identifier correctement les cas négatifs (taux de vrais négatifs ou « spécificité ») était de 83 %.

« Ces résultats montrent une amélioration significative de la précision du diagnostic du COVID-19 par rapport aux derniers tests tels que le test de flux latéral », a déclaré Mme El-Jabawi. « Le test de flux latéral a une sensibilité de seulement 56 %, mais un taux de spécificité plus élevé de 99,5 %. Ceci est significatif car il indique que le test de flux latéral classe à tort les personnes infectées comme COVID-19 négatives par rapport à notre test. En d’autres termes, avec Le modèle AI LSTM, nous pouvons manquer 11 cas sur 100 qui continueront à propager l’infection, tandis que le test de flux latéral manquera 44 cas sur 100.

« La grande précision du test de flux latéral signifie que seulement 1 personne sur 100 sera faussement informée qu’elle a le COVID-19 alors qu’en fait, elle n’était pas infectée, tandis que le test LSTM diagnostiquera à tort 17 personnes non infectées sur 100. Cependant, parce que ce test est pratiquement gratuit, il est possible d’inviter les gens à passer des tests PCR si les tests LSTM sont positifs.

Les chercheurs disent que leurs découvertes doivent être validées en grand nombre. Depuis le début de ce projet, 53 449 échantillons audio ont été collectés auprès de 36 116 participants et peuvent être utilisés pour améliorer la précision et la validation du modèle. Ils effectuent également une analyse plus approfondie pour comprendre les paramètres de la voix qui affectent le modèle d’IA.

Dans une deuxième étude, Sir Henry Glyde, doctorant à la School of Engineering de l’Université de Bristol, a montré que l’intelligence artificielle peut être exploitée via une application appelée myCOPD pour prédire quand les patients atteints de MPOC peuvent avoir une attaque. Leur maladie, parfois appelée exacerbation aiguë. Les épisodes de MPOC peuvent être très graves et sont associés à un risque accru d’hospitalisation. Les symptômes comprennent l’essoufflement, la toux et une production accrue de crachats (mucus).

READ  Preuve de l'orbiteur et du laboratoire Rosetta

« Les exacerbations aiguës de la BPCO ont de mauvais résultats », a-t-il déclaré. « Nous savons que l’identification et le traitement précoces des exacerbations peuvent améliorer ces résultats et nous avons donc voulu déterminer le pouvoir prédictif d’une application MPOC largement utilisée. »

L’application myCOPD est une application interactive basée sur le cloud, développée par des patients et des cliniciens et disponible pour une utilisation par le National Health Service du Royaume-Uni. Il a été créé en 2016 et, à ce jour, plus de 15 000 patients atteints de MPOC l’utilisent pour les aider à gérer leur maladie.

Les chercheurs ont recueilli 45 636 dossiers pour 183 patients entre août 2017 et décembre 2021. Parmi ceux-ci, 45 007 concernaient une maladie stable et 629 des exacerbations. Les prédicteurs d’exacerbation ont été générés un à huit jours avant l’événement d’exacerbation autodéclaré. M. Glide et ses collègues ont utilisé ces données pour former des modèles d’IA sur 70 % des données et les tester sur 30 %.

Les patients étaient « plus engagés », qui ont utilisé l’application chaque semaine pendant des mois, voire des années, pour enregistrer les symptômes et d’autres informations sur la santé, enregistrer les médicaments, définir des rappels et accéder aux dernières informations sur la santé et le mode de vie. Les médecins peuvent évaluer les données via le tableau de bord des médecins, ce qui leur permet d’assurer la surveillance, la gestion partagée et la surveillance à distance.

« Le dernier modèle d’IA que nous avons développé a une sensibilité de 32 % et une spécificité de 95 %. Cela signifie que le modèle est très efficace pour indiquer aux patients qu’ils ne sont pas sur le point d’avoir une exacerbation, ce qui pourrait les aider à éviter un traitement inutile,  » dit M. Glide. Quand ils sont sur le point d’en essayer un. Améliorer cela sera au centre de la prochaine phase de nos recherches. »

S’exprimant avant la conférence, le Dr James Dodd, professeur agrégé de médecine respiratoire à l’Université de Bristol et chef de projet, a déclaré : « À notre connaissance, cette étude est la première du genre à modéliser des données réelles de patients atteints de MPOC, extraites d’une application thérapeutique généralisée. Par conséquent, les modèles prédictifs d’exacerbations résultant de cette étude ont le potentiel de se propager à des milliers de patients atteints de BPCO après de nouveaux tests d’innocuité et d’efficacité. Cela permettrait aux patients d’avoir plus d’indépendance et de contrôle sur leur santé. C’est également un grand avantage pour leurs médecins, car ce système est susceptible de réduire la dépendance des patients vis-à-vis des soins primaires. déterminer le niveau de précision acceptable et comment le système fonctionnera Alerte d’exacerbation dans la pratique L’introduction de techniques de détection peut améliorer la surveillance et améliorer les performances prédictives des modèles.

READ  Des astronomes découvrent le plus grand trou noir de la Voie lactée : une étude

Une limite de l’étude est le petit nombre d’utilisateurs fréquents de l’application. Le formulaire actuel exige que le patient entre son score de test d’évaluation de la MPOC, remplisse son journal de médicaments, puis signale avec précision une exacerbation quelques jours plus tard. Normalement, seuls les patients qui interagissent le plus avec l’application et l’utilisent quotidiennement ou hebdomadairement peuvent fournir la quantité de données nécessaires à la modélisation de l’IA. De plus, comme il y a un nombre significativement plus élevé de jours pendant lesquels les utilisateurs sont stables que lorsqu’une exacerbation se produit, il existe un déséquilibre significatif entre les données d’exacerbation et de non-exacerbation disponibles. Il en résulte plus de difficultés avec les modèles pour prédire correctement les événements après entraînement sur ces données déséquilibrées.

« Un partenariat récent entre patients, cliniciens et soignants pour donner la priorité à la recherche sur la MPOC a révélé que la question la plus cotée est de savoir comment identifier de meilleurs moyens de prévenir les exacerbations de la maladie. Nous nous sommes concentrés sur cette question et travaillerons en étroite collaboration avec les patients pour concevoir et mettre en œuvre le système », a conclu M. Glide.

Le président du Conseil scientifique de l’ERS, le professeur Chris Breitling, est chercheur principal au National Institute for Health and Care Research (NIHR) de l’Université de Leicester, au Royaume-Uni, et n’a pas participé à la recherche. Il a commenté : « Ces deux études démontrent le potentiel de l’IA et des applications sur les téléphones mobiles et autres appareils numériques pour faire une différence dans la gestion des maladies. Avoir plus de données disponibles pour former ces modèles d’IA, y compris des groupes de contrôle appropriés, ainsi que validation dans plusieurs études, cela améliorera sa précision et sa fiabilité. La santé numérique utilisant des modèles d’IA présente une opportunité passionnante et est susceptible d’avoir un impact sur les soins de santé à l’avenir.

Continue Reading
Click to comment

Leave a Reply

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

science

Expédition dans la tranchée d’Atacama : penser à Encelade et à Europe

Published

on

Expédition dans la tranchée d’Atacama : penser à Encelade et à Europe

Éponge des grands fonds – Schmidt Ocean Institute

L’Atacama, au nord du Chili, est le désert le plus ancien et le plus sec de la planète. Alors que l’activité tectonique a remodelé la forme et la disposition des terres émergées au cours des 150 derniers millions d’années, le désert d’Atacama est resté essentiellement à la même latitude. À l’extérieur, là où le désert rencontre la mer, le plateau continental d’Atacama est également resté relativement inchangé.

Lorsque les scientifiques ont commencé à étudier les micro-organismes vivant sur la côte d’Atacama, ils ont découvert plusieurs espèces anciennes, ce qui les a amenés à se demander si d’autres espèces, tout aussi anciennes, avaient été signalées dans la région. Les enquêtes sur ce que les pêcheurs locaux ont capturé dans leurs filets et les résultats des expéditions de recherche précédentes ont révélé des espèces d’invertébrés, telles que les brachiopodes, communément appelés fossiles vivants.

Le Dr Armando Azua Bustos du Centre d’astrobiologie (CAB), CSIC-INTA, en Espagne, et son équipe émettent l’hypothèse que le statut immuable de la région d’Atacama crée la possibilité d’écosystèmes entiers composés d’organismes fossiles vivants. À l’aide des capteurs du R/V Falkor (également) et d’instruments avancés comme le ROV SuBastian, l’équipe scientifique révélera si la zone contient des exemples d’autres espèces dont l’apparence est restée relativement inchangée depuis leur apparition dans les archives fossiles.

S’ils parviennent à trouver des écosystèmes similaires à ceux qui existaient il y a 150 millions d’années, ils pourraient obtenir des informations sur l’évolution de la vie sur Terre et, peut-être, des informations sur les écosystèmes potentiels des grands fonds marins qui pourraient exister sous la surface des lunes glacées Encelade et Europe.

READ  Preuve de l'orbiteur et du laboratoire Rosetta

Comprendre les origines et l’évolution de la vie sur Terre suggère les conditions dans lesquelles la vie pourrait exister sur d’autres planètes et sur leurs lunes. Bien que nous n’ayons pas encore trouvé de preuves de vie sur d’autres planètes de notre système solaire, les scientifiques pensent que la vie pourrait être trouvée dans les océans sous la surface de lunes glacées comme Encelade et Europe. En recherchant des espèces anciennes dans la fosse d’Atacama, l’équipe étudiera des conditions similaires à celles trouvées sous la surface d’Europe et d’Encelade, suggérant quels types de biosignatures pourraient nous aider dans la recherche de la vie sur ces lunes glacées.

Parution complète

Astrobiologie

Membre de l’Explorers Club, ancien directeur de charge utile/astrobiologiste de la Station spatiale américaine, exo-équipes, journaliste, Violator Climber, synesthète, mélange Na’Vi-Jedi-Freman-Bouddhiste, ASL, vétéran de l’île Devon et du camp de base de l’Everest, (il/Il ) 🖖🏻

Continue Reading

science

🔭 Le télescope Webb a découvert la plus ancienne fusion de trous noirs connue « seulement » 740 millions d’années après le Big Bang.

Published

on

🔭 Le télescope Webb a découvert la plus ancienne fusion de trous noirs connue « seulement » 740 millions d’années après le Big Bang.
  • Le télescope James Webb a découvert deux galaxies en fusion et leurs énormes trous noirs lorsque l’univers avait 740 millions d’années.
  • L’un des trous noirs a une masse 50 millions de fois supérieure à celle du Soleil.
  • Ces résultats aident à comprendre comment les trous noirs massifs ont influencé l’évolution des galaxies depuis le début de l’univers.

Les trous noirs se sont développés rapidement au début de l’univers

Des trous noirs supermassifs ont été découverts dans la plupart des grandes galaxies de notre univers local, y compris la Voie Lactée. Leur masse est des millions ou des milliards de fois supérieure à celle du Soleil. Ces trous noirs ont probablement un impact majeur sur l’évolution de leurs galaxies. Cependant, les scientifiques ne savent toujours pas exactement comment ces trous noirs sont devenus si grands.

Aujourd’hui, grâce au télescope James Webb, il a été prouvé que deux galaxies et leurs énormes trous noirs ont fusionné alors que l’univers n’avait que 740 millions d’années, rapporte l’Agence spatiale européenne. Le fait que des trous noirs supermassifs aient été découverts dès le premier milliard d’années après le Big Bang suggère que leur croissance a dû se produire très rapidement et très tôt.

Il ne peut être vu qu’à l’aide du télescope Webb

Les trous noirs massifs en croissance active présentent des caractéristiques spectrales particulières que les astronomes peuvent reconnaître. Pour les galaxies très lointaines, comme celles de cette étude, ces signes ne peuvent être observés qu’à l’aide du télescope Webb.

« Nous avons trouvé des preuves de gaz très dense avec des mouvements rapides à proximité du trou noir, ainsi que de gaz chaud et hautement ionisé éclairé par un rayonnement énergétique que les trous noirs produisent généralement dans leurs anneaux d’accrétion », a expliqué l’auteur principal Hannah Opler du centre de recherche. Université de Cambridge au Royaume-Uni. « Grâce à la résolution sans précédent de ses capacités d’imagerie, Webb a également permis à notre équipe de séparer spatialement les deux trous noirs. »

READ  États-Unis : la NASA identifie des zones candidates pour faire atterrir les prochains astronautes sur la Lune

L’équipe a découvert que la masse de l’un des trous noirs est 50 millions de fois celle du Soleil. « La masse de l’autre trou noir est probablement similaire, même si elle est difficile à mesurer car ce deuxième trou noir est enfoui dans un gaz dense », a expliqué Roberto Maiolino, membre de l’équipe de l’Université de Cambridge et de l’University College de Londres au Royaume-Uni.

« Nos résultats suggèrent que la fusion est une voie importante par laquelle les trous noirs peuvent se développer rapidement, même à l’aube cosmique », a expliqué Hannah. « Avec les autres découvertes de Webb sur les trous noirs massifs et actifs dans l’univers lointain, nos résultats montrent également que les trous noirs massifs façonnent l’évolution des galaxies depuis le début. »

Le télescope Webb est le télescope le plus grand et le plus puissant jamais envoyé dans l’espace et constitue un projet conjoint entre les États-Unis et l’Europe. L’univers est observé depuis un endroit situé à 1,6 million de kilomètres de la Terre.

LISA détectera les ondes gravitationnelles

Lorsque les deux trous noirs ont fusionné, ils ont créé des ondes gravitationnelles. De tels événements pourraient être détectés par les futurs observatoires d’ondes gravitationnelles, comme la prochaine mission LISA, récemment approuvée par l’Agence spatiale européenne (ESA), qui sera le premier observatoire spatial dédié à l’étude des ondes gravitationnelles.

Les ondes gravitationnelles sont des ondulations invisibles dans la structure de l’espace-temps, créées par le mouvement d’objets massifs. Ils traversent constamment la Terre inaperçus et sont provoqués par des événements violents tels que la collision de trous noirs et la fusion d’étoiles à neutrons.

READ  sur la contradiction [C/Fe] Abondance et fraction d'étoiles pauvres en minéraux enrichies en carbone parmi différentes études stellaires | Avis mensuels de la Royal Astronomical Society

« Les résultats de Webb nous indiquent que les systèmes plus légers détectables par LISA devraient être beaucoup plus fréquents qu’on ne le pensait auparavant », a partagé Nora Luitzgendorf, scientifique principale du projet LISA de l’Agence spatiale européenne aux Pays-Bas. « Cela nous amènera probablement à ajuster nos modèles pour les taux LISA dans cette fourchette globale. Ce n’est que la pointe de l’iceberg. »

Mur
WALL-Y est un bot IA créé dans ChatGPT. Il en apprend davantage À propos de WALL-Y et de la manière dont nous le développons. Vous pouvez retrouver son actualité ici.
Vous pouvez discuter avec
MUR YGBT À propos de cet article d’actualité et de l’optimisme fondé sur des faits (Nécessite une version payante de ChatGPT.)

Conseils d’actualité : Thomas Ahlström

Continue Reading

science

La NASA découvre une planète semblable à la Terre à 40 années-lumière

Published

on

La NASA découvre une planète semblable à la Terre à 40 années-lumière

Elle est similaire à notre planète en taille et en distance (relative) de son soleil.

télescope de la NASA

Les télescopes de la NASA trouvent parfois les choses les plus intéressantes.

Y a-t-il de la vie ailleurs dans l’univers ? C’est une question à laquelle tout le monde, des scientifiques aux écrivains de science-fiction, a réfléchi, mais jusqu’à ce qu’un contact extraterrestre se produise, il restera probablement sans réponse. Cependant, il y a de fortes chances que si des extraterrestres ressemblant à des humains existent quelque part dans l’univers, ils ont probablement évolué sur une planète similaire à la Terre. (À moins que les pieuvres ne se révèlent être des extraterrestres. On ne sait jamais.) Ceci, à son tour, donne aux scientifiques observant l’espace certaines propriétés à rechercher.

Ne sauriez-vous pas que la NASA a récemment repéré quelque chose qui correspond à ce projet. Comme Robert Lea de LiveScience RapportsLa planète – connue sous le nom de Gliese 12b – est de taille similaire à la Terre et à Vénus et se trouve à une distance similaire de son étoile. Il n’est qu’à 40 années-lumière de nous, ce qui est relativement proche de l’univers, mais un peu plus loin en pratique. (Si vous avez regardé 3 Problème de corpsou lisez la trilogie sur laquelle il est basé, vous le savez probablement déjà.)

Bien que Gliese 12b soit de taille similaire à celle de la Terre – en réalité légèrement plus grande – l’étoile sur laquelle elle orbite est beaucoup plus petite que notre Soleil. L’étoile Gliese est une naine rouge, un type d’étoile qui n’émet pas autant de chaleur que celles de notre système solaire. Puisque Gliese 12b est plus proche de son étoile, elle recevra probablement une quantité de chaleur similaire.

READ  États-Unis : la NASA identifie des zones candidates pour faire atterrir les prochains astronautes sur la Lune

La NASA vient de réparer Voyager 1 à 15 milliards de kilomètres

« Il se trouve soit dans la zone habitable de son étoile, soit juste au bord de l’étoile, il pourrait donc être habitable », a déclaré la scientifique Larissa Palethorpe à Live Science. Cependant, une question a jusqu’à présent intrigué les scientifiques : s’il existe ou non une atmosphère sur Gliese 12b. Cela contribuerait également grandement à déterminer la probabilité d’une vie extraterrestre.

Continue Reading

Trending

Copyright © 2023