Nový průlom: Umělá inteligence s přesností 94,2 % včas odhalí srdeční choroby z EKG

Nový model umělé inteligence, založený na architektuře Transformer, která byla původně vyvinuta pro zpracování jazyka, dokáže s vysokou přesností detekovat srdeční choroby z elektrokardiogramů (EKG).

Detekce zkažených potravin je stále obtížná a často se spoléháme na vzhled a čich, což jsou metody s omezenou spolehlivostí. Vědci z Kalifornské univerzity v Berkeley nyní vyvinuli inovativní senzorový systém, který by mohl přinést objektivnější hodnocení. Tato technologie kombinuje miniaturní plynové senzory s pokročilým softwarem strojového učení, aby identifikovala chemické signatury spojené se zkaženými potravinami a běžnými alergeny.

Zařízení, přezdívané „elektronický nos“, obsahuje šestnáct mikroskopických plynových senzorů. Každý z nich je navržen tak, aby reagoval odlišně na chemické sloučeniny ve vzduchu. Společně pak senzory vytvářejí jedinečné vzorce reakcí, když jsou vystaveny různým potravinám. Vedoucí autorka studie Carla Bassilová, doktorandka elektrotechniky a počítačových věd na UC Berkeley, popsala systém jako soubor digitálních chuťových pohárků. Každý senzor převádí chemické interakce na elektrické signály, což zařízení umožňuje generovat unikátní „podpis“ pro konkrétní potraviny.

Následně byly modely strojového učení trénovány k rozpoznávání těchto podpisů. Tým testoval systém na jahodách, borůvkách, banánech, vlašských ořeších, lískových ořeších, kešu a arašídech. Systém se také naučil rozlišovat mezi čerstvými a zkaženými vzorky mléka, vajec a syrového kuřecího masa. Díky kombinaci dat ze senzorů a umělé inteligence dokáže systém identifikovat chemické otisky související s potravinami mnohem konzistentněji než samotný lidský čich.

Studie rovněž zdůraznila schopnost technologie detekovat potraviny obsahující alergeny. Během testování elektronický nos identifikoval pouhých 0,05 gramu vlašského ořechu, což je zhruba setina průměrného vyloupaného ořechu. Taková úroveň citlivosti by mohla v budoucnu podpořit aplikace pro bezpečnost potravin, zejména pro osoby s těžkými alergiemi. Vědci věří, že systém by mohl být integrován do chytrých spotřebičů a nástrojů pro monitorování potravin, které pomohou spotřebitelům činit bezpečnější rozhodnutí o tom, co jedí.

Elektronické nosy existují již desítky let, ale výroba více snímacích materiálů na jediném čipu zůstávala významnou výzvou. Tým Bassilové tento problém vyřešil použitím uhlíkových nanotrubiček namísto konvenčních materiálů na bázi oxidů kovů. Nanotrubičky tvoří extrémně tenké vodivé vrstvy s velkým povrchem, díky čemuž jsou vysoce citlivé na chemické sloučeniny při pokojové teplotě. Provoz bez vysokých teplot navíc umožnil vědcům použít širší škálu snímacích materiálů, včetně polymerů, které by se za tepla mohly degradovat. Ačkoli se současná studie zaměřila na laboratorní testování, Bassilová již vyvinula přenosnou verzi, která se připojuje k aplikaci pro iPhone. Budoucí práce se zaměří na zlepšení spolehlivosti a vyhodnocení systému v reálném prostředí.