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跳舞来确诊?非洲本地 AI 以舞姿诊断帕金森病

本文作者:陈伊莉 2020-03-23 18:35
导语:用一种非洲的方法来解决一个全球性问题。

跳舞来确诊?非洲本地 AI 以舞姿诊断帕金森病

本来只是好玩才做了一个 APP,自学成才的津巴布韦小伙 Babusi Nyoni 可真是没想到它还可以用于诊断帕金森病。这个 APP 叫作 Vosho Fo'sho。

Vosho 本是一种包含大量蹲姿和踢姿的南非舞蹈。非洲各个地区都有自己的舞蹈,比如 Azonto、Rimbaxpaxpax、Alkayida、Skelewu、Bolo、Coupé-Décalé、Shoki等。Vosho 特别之处是将运动和舞蹈区分开,融合了许多力量、关节健康、节奏和耐力等方面,因此在 2017 年底变得极度流行。

Babusi Nyoni 也是一个 Vosho 爱好者,优秀的 Vosho 和会对韧带造成潜在威胁的 Vosho 差别还是挺大的,他表示,相对于身体重量的下降速度,能多快且毫发无损地起身才是关键,同时整个过程还要保持节奏。这是一个难度颇高的舞蹈。Babusi Nyon 跳得不太好,但他还是中毒,就做了一个相关的 APP,于 2018 年 12 月发布,可以给舞蹈评分。

跳舞来确诊?非洲本地 AI 以舞姿诊断帕金森病

而渐渐地,在娱乐之外,Vosho Fo'sho 似乎又多了一个新功能。Babusi Nyon 表示,最开始他是思考应用程序收集的数据还能做些什么。舞蹈是一种传递身体信息的不错的康复工具,那么是否可以用于医学诊断呢?

Vosho APP 中有定义好的公式,可以对一段时间内的运动进行评估一个舞蹈者能跳多久、在没有外力的情况下他们能多快回复、他们的姿势改变了吗、他们的步态被舞蹈改变了吗......毕竟随着时间的推移,许多疾病会使运动技能退化。

比如说帕金森病,是一种影响中枢神经系统的慢性神经退化疾病,主要影响运动神经系统。它的症状通常随时间缓慢出现,早期最明显的症状为颤抖、肢体僵硬、运动功能减退和步态异常。

跳舞来确诊?非洲本地 AI 以舞姿诊断帕金森病

Sukoluhle Hove

为了验证这个假设,Babusi Nyon 根据他的实习生 Sean Ndlovu 的建议,向家乡津巴布韦布拉瓦约的 Ekuphumuleni 老年护理院的护士长 Sukoluhle Hove 寻求帮助。他们一起制定了一个研究计划,并收集了一些意见,进而改良了 APP 针对受试者的姿势、步态和颤抖方面的评估方法。

Babusi Nyon 告知受试者,这是一个持续性的测试,并在该家庭成员和 Sukoluhle Hove 配合下,对受试者的身体进行测试。

在测试过程中,Babusi Nyon 目睹了一名受试者跌倒。Babusi Nyon 和他的团队没有料到会出现这种直接摔倒的情况。该阶段的一个直接结果是,APP 将两个独立的步态和姿势测试合并为一个,以确保受试者的舒适性,并限制每次评估所需的运动量。

几经更迭,他们推出了一个 APP:Patana AI(名字来源于他母亲的家乡:一个南部农村马特贝莱兰),现在可以在安卓和 iOS 操作系统上使用。

通过评估实时动作,他的应用有了第二次生命——识别那种患病后生理动作无时无刻不被影响的疾病症状。

APP 使用了开源的机器学习框架 TensorFlow,优化后可以在最低端的智能手机上运行。用户所要做的就是对准、拍摄。APP 可以在不联网的情况下,通过测量受试者行走时四肢的相对位置,包括躯干的刚性、步态和手臂运动以及姿势,在 3 次评估后得出结论。

但对于 Babusi Nyon 来说,还有许多技术问题。有些产品没有考虑到他们的服务对象,以及当地独特的挑战,比如间歇性供电。

他表示,非洲大陆无疑也有新技术的受众。但是想让新技术能真正带来有效、持久、积极的影响,还必须考虑到技术有着特定的运行环境。

跳舞来确诊?非洲本地 AI 以舞姿诊断帕金森病

“科技必须服务于目的,它需要考虑到当地情况。当我们成立 Tripleblack Agency 时,我们想用新技术做出有影响力的东西,但是我们的很多用户不了解这项技术。因此,我们花了一年时间按照自己的方式尝试机器学习和人工智能。”

Tripleblack Agency 是一家产品创新机构,目标是制造“非洲特色的有趣科技产品”,Babusi Nyon 是发起者之一。他指出,许多流行的产品是从其他国家传过来的,非洲并不是他们的主要消费市场。

以面部识别软件为例,如今 CV 已经很强了,但是有一个 bug 是,识别的前提是那些脸必须是白的,或者说是白种人。在强大的机器学习支持下,面部识别在消费、执法领域变得越来越普遍。但是技术对于人种的识别缺陷,导致现在的人脸识别经常会出现不准确的结果,而大多情况是黑人。

在产品发布一年后,Babusi Nyon 受邀携应用原型在 TensorFlow World Conference 上演讲,不仅仅是评价舞蹈,更是如何在医疗从业者的指导下诊断帕金森氏症。除了硅谷,这一年,Babusi Nyon 还去过法国、瑞士、肯尼亚和南非约翰内斯堡发表演讲。

目前 Babusi Nyon 辞去了工作,完全投身 Patana 和另一个平台中 Sila 的工作,后者是一个在线医疗沟通平台,连接非洲人与医疗保健专业志愿者。

这个产品受到西方不小的关注,Babusi Nyon 表示这是针对于非洲问题的非洲解决方案。Patana 是多机构合作成品,还包括 Ndlovu, Nyoni and Cape Town illustrator, Russell Abrahams 等。

“另外,我们非常感谢 TensorFlow.js 团队的改良工作,让他们的机器学习框架得以在低端机 APP 上运行。”Babusi Nyon 笑着补充道:“我们用了一种非洲的方法来解决一个全球性问题。”

参考

https://mg.co.za/article/2020-03-06-dance-to-diagnosis-the-app-that-can-diagnose-parkinsons/

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