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Il sensore del bagno può rilevare il colera e altre malattie

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I ricercatori hanno sviluppato un sensore non invasivo in grado di rilevare il colera e altre malattie. Il sensore viene posizionato sopra una toilette ed è abbinato a un algoritmo di apprendimento automatico in grado di classificare gli eventi di escrezione. I ricercatori affermano che il sensore può essere utilizzato nelle aree in cui le epidemie di colera sono un rischio persistente, così come nelle zone contaminate da disastri.

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Il colera, una malattia batterica che induce la diarrea, colpisce milioni di persone e provoca circa 150.000 morti ogni anno. Un sistema di rilevamento precoce di un'epidemia di colera aiuterebbe i professionisti a migliorare l'allocazione delle risorse e degli aiuti, ma il monitoraggio dei campioni fecali non è un compito facile o non invasivo.

Ora Maia Gatlin, ingegnere ricercatore presso il Georgia Institute of Technology, ha ideato il "Diarrhea Detector" Il rilevatore è un sensore microfonico che può essere posizionato sopra il water. Il team lo ha abbinato a un algoritmo di apprendimento automatico in grado di identificare il colera e altre malattie intestinali, senza informazioni personali identificabili.

Gatlin e il suo team hanno testato la tecnica su dati audio provenienti da fonti online. Ogni campione audio di un evento di escrezione è stato trasformato in uno spettrogramma, che essenzialmente cattura il suono in un'immagine. Eventi diversi producono caratteristiche diverse nell'audio e nello spettrogramma. Ad esempio, la minzione crea un tono costante, mentre la defecazione può avere un tono singolare. Al contrario, la diarrea è più casuale. Le immagini dello spettrogramma sono state poi inviate a un algoritmo di apprendimento automatico che ha imparato a classificare ogni evento in base alle sue caratteristiche.

Secondo i risultati di Gatlin, presentati al 183° Meeting della Acoustical Society of America, l'IA ha classificato correttamente un evento di escrezione come diarroico o non diarroico con un'accuratezza del 98% se il rumore di fondo veniva filtrato e del 96% se veniva mantenuto.

"La speranza è che questo sensore, che ha un ingombro ridotto e un approccio non invasivo, possa essere impiegato nelle aree in cui le epidemie di colera sono un rischio persistente", ha detto Gatlin. "Il sensore potrebbe essere utilizzato anche in zone disastrate, dove la contaminazione dell'acqua porta alla diffusione di agenti patogeni di origine idrica, o anche in strutture di cura/ospedali per monitorare automaticamente i movimenti intestinali dei pazienti. Forse un giorno il nostro algoritmo potrà essere utilizzato con gli attuali dispositivi intelligenti domestici per monitorare i propri movimenti intestinali e la propria salute"

In seguito, Gatlin e i suoi colleghi hanno dichiarato che raccoglieranno dati acustici del mondo reale in modo che il loro modello di apprendimento automatico possa adattarsi a funzionare in una varietà di ambienti bagno.