Ученые из Бостонского университета разработали новый метод обработки голосовых данных, позволяющий защищать конфиденциальность пациентов при диагностике когнитивных нарушений. Работа опубликована в журнале Alzheimer s & Dementia.
Исследования показывают, что цифровые голосовые записи могут содержать ценные данные о когнитивном здоровье человека. Анализ таких параметров, как скорость речи, артикуляция, изменения высоты звука и паузы, позволяет выявлять ранние признаки когнитивных нарушений. Отклонения от нормальных речевых паттернов могут указывать на снижение когнитивных функций и развитие деменции.
Однако использование голосовых данных связано с рисками для конфиденциальности. Записи содержат персонально идентифицируемую информацию, что может привести к повторной идентификации личности и потенциальному злоупотреблению данными.
Чтобы решить эту проблему, ученые разработали вычислительную модель, которая использует метод изменения высоты звука (pitch-shifting). Это позволяет изменять высоту голоса, сохраняя при этом акустические характеристики, необходимые для оценки когнитивных функций.
“Применяя метод изменения высоты звука для маскировки голоса, мы смогли снизить риски для конфиденциальности при сохранении диагностической ценности акустических данных”, — объяснил ведущий автор исследования профессор Виджая Б. Колачалама, доктор философии и член Американской кардиологической ассоциации.
Исследователи применяли изменение высоты звука на разных уровнях, а также дополнительные трансформации, включая изменение временной шкалы и добавление шума, чтобы замаскировать голосовые данные. Затем с помощью машинного обучения анализировали способность модели различать нормальное состояние, легкие когнитивные нарушения и деменцию. В результате обработанные записи позволили с точностью 62% классифицировать состояние когнитивного здоровья.
Ученые подчеркивают, что эта работа открывает путь к созданию этичных и защищенных стандартов использования голосовых данных в медицинских исследованиях и клинической практике.
“Наши результаты демонстрируют возможность защиты конфиденциальности пациентов при сохранении точности диагностики когнитивных нарушений. Это важный шаг к созданию стандартов для применения голосовых тестов в медицине и исследованиях”, — отметил Колачалама, профессор медицины и информатики, член Института Харири по вычислениям и основатель факультета вычислительных и научных данных в Бостонском университете.
Ранее ученые выяснили, как ретушь фото влияет на связь ума и красоты.