Как голос выдает диабет: ученые научили нейросеть слышать скрытые сигналы болезни

Скрытые сбои в организме далеко не всегда заявляют о себе явными симптомами, но могут отражаться на неожиданных параметрах — например, на звучании голоса. Привычная речь служит не только средством коммуникации, но и потенциальным источником биомаркеров здоровья. Международная группа исследователей проверила, способны ли алгоритмы машинного обучения распознавать признаки диабета второго типа по коротким голосовым фразам.

Результаты научной работы опубликованы в профильном издании IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics. В рамках эксперимента ученые собрали и изучили 14 759 аудиозаписей, полученных от 461 взрослого добровольца. Участники наговаривали на микрофоны обычных смартфонов случайно подобранные короткие предложения на английском языке. Для обучения системы использовались исключительно аудиофайлы и данные о поле говорящего, без предварительного выбора конкретных параметров звучания.

Чтобы проанализировать звук, записи сначала трансформировали в спектрограммы — наглядные визуальные карты распределения частот во времени. Затем эти данные передали искусственному интеллекту. В отличие от более ранних систем, оценивавших строго заданные свойства вроде высоты или дрожания тона, новая модель научилась улавливать более тонкие и сложные взаимосвязи между временными интервалами и частотными характеристиками звуковой волны.