Umělou inteligencí detekují Parkinsonovu nemoc. A nejlépe ze všech!

Umělou inteligenci použili studenti brněnské biomedicíny Filip Mívalt, Kamila Lepková a Andrea Beháňová k detekci Parkinsonovy nemoci v řečovém záznamu. Se svým algoritmem vyhráli soutěž Biosignal Challenge 2018 v Praze.

Tři biomedicínští studenti vytvořili tým a přihlásili se do soutěže s cílem detekovat příznaky Parkinsonovy choroby v řečovém projevu pacienta ještě dříve, než nemoc naplno propukne a projeví se změnou motorických vzorců. Dokázali by tak urychlit včasnou diagnostiku závažné nemoci. Společenskou naléhavost soutěžního tématu nepřímo prozrazuje také složení organizátorů soutěže: Elektrofakulty Českého vysokého učení technického, Neurologické kliniky Karlovy Univerzity a firmy MathWorks, známé biomedicínským inženýrům svým vědeckým softwarem MATLAB.

V soutěži Biosignal Challenge měli účastníci za úkol naprogramovat algoritmus, který v záznamu řeči rozezná charakteristiky projevu typické pro Parkinsonovu nemoc. Soutěžící dostali k dispozici sady nahrávek zdravých a nemocných lidí a bylo jen na nich, jaký diskriminační přístup použijí k detekci řečového projevu nemocných.

Filip Mívalt z Ústavu biomedicínského inženýrství FEKT VUT objasňuje princip algoritmu pro detekci charakteristických příznaků v řeči Parkinsoniků. | Foto: archiv ČVUT.

Brněnští biomedici předvedli v soutěži skvělou formu a v konkurenci 26 dalších prací vynesli VUT Brno na nejvyšší místo stupně vítězů. Jejich úspěch je obdivuhodný také proto, že se vítězové soutěže s výzkumem řeči Parkinsoniků nikdy předtím nesetkali. Dokázali mistrně zužitkovat znalosti získané studiem oborů Biomedicínské a ekologické inženýrství a Biomedicínské inženýrství a bioinformatika a přenést je do programového prostředí MatLab, které je jim důvěrně známé.

Studenti brněnské biomedicíny Filip Mívalt a Kamila Lepková přebírají diplom vítězů. | Foto: archiv ČVUT.

Filip Mívalt poodkryl princip fungování navrženého algoritmu: “Ostatní se zaměřili na pravidelnost vyslovování slabiky pá. Právě pravidelnost řečové promluvy je pro Parkinsoniky náročná. My jsme se ale vydali inovativní cestou a zaměřili jsme se na frekvenční složení hlasu a zabývali se vysokými a hlubokými frekvencemi hlasu.” Úspěch biomedicínského týmu prokázal na sadě ostrých dat, že právě tento přístup vede k nejlepší separační schopnosti nemocných a zdravých pacientů, i přesto, že se vítěznému týmu povedlo docílit separačních schopnosti jen 56%.

Kamila Lepková mezi účastníky soutěže Biosignal Challenge. | Foto: archiv ČVUT.

Úspěchu studentů si všiml také redaktor Magazínu Leonardo Českého Rozhlasu Martin Srp, kterého zajímaly bezprostřední reakce vítězů. “Pro nás to byla opravdová challenge, zkusit něco nového.”, přiblížila v interview Kamila Lepková. “Zabýváme se umělou inteligencí a toto byla první aplikace, kde jsme si mohli navržené metody naostro vyzkoušet.”, doplnil Filip Mívalt.

Noví soutěžící se v příštím ročníků soutěže zaměří na detekci epilepsie. Dodejte biomedicínským studentům vítr do plachet podporou kvalitní výuky, nebo se vydejte v jejich šlépějích a studujte obor, který má potenciál změnit svět.

Sledujte nás

Na sociálních sítích pravidelně informujeme o našich vzdělávacích aktivitách. Nezapomínáme ani na žhavé novinky z oboru či zajímavé pracovní pozice v biomedicíně.

Podpora talentů

Podporujeme nadané studenty a začínající vědce. Zapojit se můžete i vy. Ať už finančním darem či podporou vzdělávacích aktivit v oblasti přírodních věd a biomedicínského inženýrství.