Депрессия двойного назначения

По оценкам медиков, треть миллиарда людей, примерно 4% населения Земли, страдает от той или иной формы депрессии. Она сильно меняет физиологические реакции организма, но обнаружить ее, особенно на начальных стадиях, не так просто, как может показаться. Да и сами больные часто не хотят сообщать врачам о своих негативных ощущениях и чувствах. Исследования последних десятилетий доказали, что в диагностике заболевания могут помочь реакция зрачка на свет и мимика лица.

Фиксировать их можно с помощью смартфона. Это только что продемонстрировали профессор Технологического института Стивенса Санг Вон Бэ (Sang Won Bae) и его аспирант Рахул Ислам (Rahul Islam). Они создали приложения с ИИ для смартфона, которые смогут предупреждать его владельца и других людей о том, что он может впасть в депрессию. Профессор Бэ уже разработал ИИ-приложения, которые определяют, употребляет ли владелец смартфона каннабис и склонен ли он к пьянству.

Исследователи представили две новые системы. Одна из них регулярно делает снимки глаз пользователя. Сигналом для этого служит увеличение яркости экрана, когда пользователь открывает смартфон или загружает сайты и соцсети. Алгоритм ИИ отслеживает динамику изменения диаметра зрачка. Ученые тренировали приложение на данных 25 добровольцев, которые также сообщали о своем настроении. Это позволило за месяц обучить нейросеть отличать нормальные реакции зрачка от болезненных. Теперь приложение способно определить, когда человек чувствует себя подавленным, с вероятностью 76%. Это лучший результат в мире.

Вторая система определяет настроение по снимкам лица, поскольку движения лицевых мышц и головы выдают депрессию явно. Когда пользователь открывает смартфон или любимые приложения, алгоритм ИИ в фоновом режиме делает его снимок. Конечно, исследователи сообщают, что удаляют изображение сразу после его анализа и гарантируют пользователям полную конфиденциальность.

Интересно, что в начале работы ученые не знали, какие именно движения глаз и мимика характерны для болезни. Оказалось, что ее сигналами служат меньшая подвижность лица в утренние часы, специфическое рысканье глазами и движение головы из стороны в сторону. Некоторые признаки депрессии удивили ученых. Например, повышенная улыбчивость коррелировала не со счастьем, а с подавленным настроением. Возможно, это способ преодолеть депрессию или артефакт, с чем еще предстоит разобраться. Исследователи также думают, что широко открытые глаза утром и вечером свидетельствуют о повышенной бдительности, иногда скрывающей депрессивное настроение.

Бэ и Ислам считают, что их приложения — это отличный первый шаг к созданию компактного, недорогого и простого инструмента диагностики, который позволит разным людям контролировать свое и чужое состояние. Ученые уверены в будущем своих мобильных систем для «мониторинга психического здоровья, его прогнозирования и адаптивного вмешательства». Результаты исследования представлены в докладах Международной конференции по взаимодействию человек — компьютер (Proceedings of the ACM on Human-Computer Interaction). ИИ с открытым кодом можно загрузить на платформе GitHub.