Использовать наушники AirPods для оценки частоты дыхания пользователя

Компания Apple в недавно опубликованной в Apple Machine Learning Research научной статье подробно описывает перспективность оценки частоты дыхания с помощью своих беспроводных Bluetooth-наушников AirPods.

Статья рассказывает о методах мониторинга частоты дыхания при нагрузке у здоровых людей с помощью аудиоданных, полученных с AirPods. Специалисты Apple надеются доказать, что легкодоступные, "эстетически приемлемые" и относительно недорогие устройства, такие как AirPods, можно использовать для оценки частоты дыхания и отслеживания кардио-респираторного фитнеса.

В статье не называется конкретный продукт AirPods, но ясно сказано, что звук дыхания, улавливаемый микрофонами носимого устройства, использовался для модели сети глубокого обучения с целью различения нормального и тяжелого дыхания. В исследовании говорится, что частота дыхания оценивалась путем обнаружения звуковых паттернов дыхания.

В статье отмечается:

Хотя современные сенсоры позволяют наиболее точно оценить характер дыхания человека, они навязчивы и могут быть неудобны для повседневного использования. В отличие от них наушники относительно экономичны, доступны и удобны.

Исследование Apple сосредоточено на оценке частоты дыхания во время физической активности, хотя ученые отмечают, что подобные методы могут быть применены и в клинических сценариях, связанных с одышкой. Одышка при нагрузке часто используется в медицинских исследованиях и может быть "сильным и независимым предиктором смертности".

При сборе данных Apple попросила участников исследования записать серию аудиоклипов до, во время и после тренировки. В качестве сопутствующих данных были включены показания пульса, полученные с помощью часов Apple Watch. Данные были затем проанализированы с помощью конволюционной нейронной сети для определения частоты дыхания человека. В процесс были включены условия для обнаружения и смягчения фонового шума. Apple пришла к выводу, что система смогла достичь коэффициента корреляции согласованности 0.76 и среднеквадратичной ошибки 0.2, что считается "жизнеспособным" показателем.

Собирается ли Apple использовать полученные результаты и включить систему определения частоты дыхания на основе AirPods в существующий набор технологий для здоровья, пока неизвестно. Слухи говорят о том, что будущие версии носимых устройств будут включать датчики мониторинга здоровья, аналогичные аппаратным средствам, установленным в Apple Watch, но пока неясно, будут ли выпущены такие модели и когда.