Smartfon sam wykryje choroby bazując na próbkach głosu czy zdjęciach. To już się dzieje

Sobotni wieczór. Sięgasz po telefon, dzwonisz do ulubionej restauracji i zamawiasz pizzę. Po chwili twój telefon wyświetla komunikat, że powinieneś natychmiast wezwać pogotowie, bo na 93 proc. w ciągu kilkunastu minut doznasz zawału. Brzmi jak scenariusz filmu sci-fiction? Tak może wyglądać najbliższa przyszłość.

Sztuczna inteligencja na dobre wkracza do naszej codzienności i zmienia oblicze wielu gałęzi przemysłu. Także medycyny. Wkrótce do zdiagnozowania wielu poważnych chorób może wystarczyć smartfon, przy czym użytkownik nie będzie musiał robić nic szczególnego, by poddać się "badaniu". Wszystko za sprawą właśnie sztucznej inteligencji i uczenia maszynowego.

Załóżmy, że chcesz stworzyć aplikację, która rozpoznaje gatunki grzybów na podstawie zdjęć. Chcąc napisać taki program ręcznie, musiałbyś poświęcić tysiące godzin, by dokładnie opisać warunki, jakie muszą zostać spełnione, by obiekt na fotce został uznany np. za prawdziwka.

Uczenie maszynowe znacznie ten proces upraszcza. Wystarczy wrzucić do aplikacji odpowiednio dużo ręcznie wyselekcjonowanych i opisanych zdjęć, by algorytm sam utworzył odpowiednie wzorce, które pomogą mu rozpoznawać obiekty. Co więcej, wraz z każdym rozpoznanym obiektem algorytm staje się coraz doskonalszy, nieustannie dążąc do perfekcji.

Powyższy przykład jest bardzo oczywisty, bo mówimy o uczeniu maszyny robienia czegoś, co jest w stanie zrobić człowiek. Sęk jednak w tym, że algorytm dysponujący odpowiednia dużą ilością danych jest w stanie wykryć wzorce, których istnienia nie jesteśmy nawet świadomi.

Naukowcy z Uniwersytetu Stanforda stworzyli algorytm, który jest w stanie z dużą skutecznością wskazać orientację seksualną człowieka na podstawie jednego zdjęcia twarzy.

Badacze pobrali z serwisów randkowych 35 000 zdjęć, którymi "nakarmili" swój algorytm. Program dostrzegł dzięki temu wspólne mianowniki łączące osoby o konkretnej orientacji. Efekt? Jedno zdjęcie wystarczy, by algorytm poprawnie wytypował orientację 81 proc. mężczyzn i 74 proc. kobiet biorących udział w badaniu. Skuteczność wzrastała wraz z liczbą prezentowanych programowi zdjęć.

Badania prowadzone przez naukowców z Uniwersytetu Waszyngtońskiego mogą sprawić, że do szybkiego zdiagnozowania nowotworu wystarczy selfie.

Okazuje się, że jednym z objawów raka trzustki są delikatne zmiany zachodzące w strukturze oka, co związane jest z podniesionym poziomem bilirubiny we krwi. Badacze zrobili zdjęcia 70 ochotnikom, po czym stworzony przez nich algorytm - BiliScreen - z blisko 90-procentową skutecznością wytypował osoby, w przypadku których stężenie bilirubiny we krwi było podwyższone.

Na razie program wymaga korzystania ze specjalnych akcesoriów, aby wykrywania zmian w wyglądzie oka nie utrudniały np. warunki oświetleniowe. Można jednak założyć, że w przyszłości tę niedogodność uda się usunąć i algorytm poradzi sobie z niemal dowolnym zdjęciem.

Jakie informacje na temat drugiej osoby jesteś w stanie uzyskać słysząc jedynie jej głos? Prawdopodobnie płeć, z grubsza wiek. W skrajnych przypadkach miejsce pochodzenia. A co powiesz na... wzrost?

Jak zauważa profesor Björn Schuller z Imperial College - ekspert z dziedziny uczenia maszynowego - współczesne algorytmy są już tak zaawansowane, że na podstawie blisko 1000 unikalnych cech akustycznych są w stanie oszacować wielkość aparatu mowy i tym samym wzrost osoby, od której pobrano próbkę głosu.

Na tym nie koniec, bo jak wylicza uczony, komputer na podstawie głosu jest w stanie wykryć m.in.:

• wiek;
• narodowość;
• wczesne objawy autyzmu;
• podwyższone tętno;
• niewielką zawartość alkoholu we krwi.

Maszyna jest w stanie wykryć najdrobniejsze zmiany zachodzące w głosie. Takie, których człowiek nie byłby w stanie wyłapać.

Choć badania nad sztuczną inteligencją prowadzone są od kilku dekad, prawdziwe przełomy dokonywane są dopiero od niedawna. Uczenie maszynowe pomaga szukać powiązań między rzeczami, które wydają się totalnie niepowiązane.

Może delikatna, niemal niemożliwa do wychwycenia zmiana w barwie głosu świadczy o nadchodzącym zawale? Może przed wylewem zachodzą subtelne zmiany w rytmie chodu? Ile chorób da się wykryć na podstawie rytmu i siły drżenia ręki, w której trzymany jest telefon? Na jakie przypadłości może wskazywać zmiana w sposobie, w jaki przesuwasz palec po wyświetlaczu? Odpowiedzi na to pytania nieustannie poszukują badacze na całym świecie.

Firma Kryptowire zdobyła rządowy kontrakt, w ramach którego ma opracować oprogramowanie zdrowotne dla amerykańskiej armii. Specjalna aplikacja ma analizować dane pochodzące z takich sensorów jak mikrofon, żyroskop, aparat czy czujnik oświetlenia w celu wykrywania anomalii, które mogą wskazywać na różne choroby.

Zespół firmy prowadzi już badania mające ustalić, jakie przypadłości da się wykryć dzięki wspomnianym czujnikom. Już teraz mówi się o wczesnych objawach chorób Alzheimera, Parkinsona czy zespołu stresu pourazowego. Tom Karygiannis - wiceprezes firmy Kryptowire - zaznacza jednocześnie, że potencjał technologii jest tak duży, że prawdopodobnie o wielu jej możliwościach jeszcze się nawet nie myśli.

Podobnie jak w przypadku wielu rozwiązań, zaczyna się od wojska, ale to tylko kwestia czasu, nim z tego typu technologii będą mogli korzystać wszyscy.

Badacze wierzą, że służba zdrowia stanie się dzięki temu nie tylko tańsza, ale i bardziej efektywna. Mówimy o wykrywaniu wczesnych objawów, których mógłby nie dostrzec nawet lekarz.

Już teraz pojawiają się obawy dotyczące ilości i sposobu wykorzystania gromadzonych danych. Czy aby wykrywanie chorób nie jest tylko pretekstem do jeszcze głębszej inwigilacji? A może jednak w tym konkretnym przypadku cel uświęca środki?

Załóżmy, że Facebook dysponuje tego typu technologią i na podstawie udostępnianych przez użytkownika zdjęć jest w stanie stwierdzić, że cierpi on na śmiertelną chorobę. Czy powinien go o tym poinformować? A może powinien to być wręcz jego regulowany prawnie obowiązek? Co z osobami, które wolą żyć w nieświadomości, niż wiedzieć o chorobie? To tylko wierzchołek wielkiej góry problemów i dylematów moralnych, którym będziemy musieli stawić czoła.

Niemniej ludzie już teraz dobrowolnie dają się odzierać z prywatności w zamian za przydatne usługi, więc nieustanne monitorowanie zdrowia nie jest chyba aż tak straszną wizją.