Новые возможности для носимых устройств
Команда Samsung Research America представила две новые базовые модели ИИ, предназначенные для изучения биосигналов. Эти данные поступают с носимых устройств, таких как смарт-часы, и включают показатели сердечной деятельности, данные о сне и физической активности.
Разработка направлена на создание системы превентивной и персонализированной медицинской помощи. Исследователи планируют использовать эти модели как часть новых пользовательских сервисов в сфере здравоохранения.
Две модели для разных задач
Samsung разработала две специализированные модели: xMAE и HiMAE. Каждая из них решает свои задачи в анализе данных. Модель xMAE изучает временные связи между различными биосигналами, а HiMAE анализирует паттерны здоровья на разных временных интервалах.
Модель xMAE была принята на Международную конференцию по машинному обучению (ICML), а HiMAE — на Международную конференцию по репрезентативному обучению (ICLR). Обе модели помогают лучше понять физиологические взаимосвязи и временные структуры в данных.
Связь между ЭКГ и пульсом
Одной из ключевых задач является объединение данных электрокардиограммы (ЭКГ) и фотоплетизмограммы (PPG). ЭКГ измеряет электрическую активность сердца и требует активного участия пользователя (нужно замереть и приложить палец). PPG — это пассивный метод, который отслеживает изменения кровотока через датчики смарт-часов в фоновом режиме.
Модель xMAE учится восстанавливать пропущенные части сигнала ЭКГ на основе данных PPG. Это позволит анализировать состояние сердечно-сосудистой системы, используя только непрерывные данные с датчиков без необходимости проводить ручные замеры ЭКГ.
Анализ на разных временных отрезках
Данные с носимых устройств могут содержать информацию разной длительности. Короткие сегменты фиксируют быстрые изменения, например, удары сердца, а длинные — долгосрочные паттерны, такие как фазы сна или уровень физической активности.
Модель HiMAE использует несколько кодировщиков для одновременного анализа коротких и длинных отрезков данных. Это позволяет системе самостоятельно определять, какой временной масштаб необходим для решения конкретной задачи — будь то анализ сердечного ритма или прогнозирование качества сна.
Работа без облачных серверов
Одной из важных характеристик новых моделей является их эффективность. Модель HiMAE способна выдавать результат менее чем за одну миллисекунду на процессоре, сопоставимом по мощности со смарт-часами. Это позволяет проводить сложный анализ непосредственно на устройстве, не отправляя данные на удаленные серверы.
Такой подход обеспечивает работу функций мониторинга здоровья без постоянного подключения к интернету. Использование предобученных моделей на неразмеченных данных позволяет извлекать диагностические маркеры и давать рекомендации пользователям прямо с потребительских гаджетов.
Что это значит
Разработка Samsung позволяет превратить обычные смарт-часы в мощный инструмент для мониторинга здоровья, который может работать автономно и анализировать сложные физиологические процессы без участия облачных вычислений.