Een vorm van kunstmatige intelligentie die tot op 98 procent nauwkeurig diarree kan herkennen in opnames van toiletgeluiden, kan helpen bij het opsporen van ziekte-uitbraken zoals cholera.

Een Kunstmatige Intelligentie (AI) kan met tot wel 98 procent zekerheid zegen of iemand diarree heeft, op basis van geluidsopnamen uit het toilet. Deze techniek kan helpen bij het volgen van uitbraken van ziekten als cholera.

Maia Gatlin is onderzoeker aan het Aerospace, Transportation & Advances Systems Lab van het Georgia Institute of Technology. Ze kondigde deze resultaten op 5 december aan bij een bijeenkomst van de Acoustical Society of America. Gatlin verzamelde met haar collega’s via YouTube en geluidendatabank Soundsnap 350 opnames van geluiden die van het toilet afkomstig waren: van gewone stoelgang tot diarree, urineren en winderigheid.

Hersentrainings-apps missen wetenschappelijke onderbouwing
LEES OOK

Hersentrainings-apps missen wetenschappelijke onderbouwing

Een boel apps claimen dat ze hun gebruikers slimmer ­maken. Deze hersentrainings-­apps zijn niet alleen vrij saai, hun effect op onze prestaties is ...

Met 70 procent van de opnames gingen de onderzoekers aan de slag om een AI te trainen. Die moest de verschillen leren horen tussen de vier verschillende soorten toiletgebeurtenissen. Zodra het team met nog 10 procent van de opnames kon verifiëren dat de AI dat kon, testten de onderzoekers de prestaties op de overige 20 procent van de geluiden.

Microfoons monteren

Uit dit deel van de opnames bleek dat de AI met 98 procent nauwkeurigheid kon bepalen of een toiletgeluid wel of geen diarree is. Hierbij werden wel achtergrondgeluiden, zoals pratende mensen, weggefilterd. Wanneer dat niet gebeurde, had de AI een nauwkeurigheid van 96 procent.

Met deze aanpak kun je uitbraken van ziekten opsporen. Daarvoor moet je microfoons plaatsen in openbare toiletten en deze gegevens aan de AI voeren, zegt Gatlin. De onderzoekers hebben een systeem ontwikkeld dat in een toilet te monteren is. Een microfoon vangt het geluid op van het toilet. Dat wordt opgeslagen op een microprocessor in een Diarrhea Detector-doosje (zie afbeelding), waarin de AI zich ook bevindt. Het signaal wordt verwerkt en geëvalueerd, en geclassificeerd als wel of geen diarree.

De diarree-detector Beeld: Maia Gatlin.

Ziekten die tot diarree leiden, zoals cholera, kunnen dodelijk zijn als ze niet op tijd worden behandeld. Om uitbraken te kunnen volgen en de verspreiding tegen te gaan, zou het automatisch detecteren van diarree in de samenleving kunnen helpen.

Verschillende toiletten

Het probleem is alleen dat het geluid van de stoelgang kan verschillen per type toilet. ‘Veel gebieden waar cholera wijdverspreid is, hebben niet hetzelfde soort toiletten als in de Verenigde Staten of het Verenigd Koninkrijk. We zouden daarom kunstmatige intelligentie moeten ontwikkelen die gemaakt is voor verschillende soorten toiletten’, zegt Gatlin.

Omdat de onderzoekers afhankelijk waren van online opnames in plaats van eigen materiaal, moesten ze voor het ontwikkelen van de kunstmatige intelligentie zelf naar de opnames luisteren om te bepalen of de beschrijvingen van de opnames klopten met wat er in het toilet gebeurde.

Hierdoor wisten ze niet zeker om welk type het nu echt ging. ‘We willen vanaf nu ook zelf materiaal gaan verzamelen en die eigen opnames gebruiken om de AI daarop los te laten’, zegt Gatlin.