Samsung vyvíjí AI modely pro analýzu dat ze smartwatchů přímo v zařízení
Samsung představil dva základní modely umělé inteligence, které se učí z dat získaných nositelnou elektronikou. Zaměřují se na srdeční aktivitu, spánek i pohyb a podle společnosti by mohly umožnit průběžné zdravotní analýzy přímo ve smartwatchích.
Dva modely pro zdravotní data
Tým Digital Health společnosti Samsung Research America představil modely xMAE a HiMAE. Oba využívají samoučené metody, při nichž se učí vzorce z velkého množství neoznačených biosignálů. Díky tomu nemusí být každý záznam předem ručně opatřený informací o tom, co přesně zachycuje.
Samsung chce podobné modely využít jako základ pro analýzu biosignálů, hledání zdravotních ukazatelů a předpovědi možných problémů. Firma svou vizi označuje jako Connected Care a spojuje ji s preventivní, personalizovanou a propojenou péčí.
xMAE propojuje PPG a EKG
Model xMAE se učí časové vztahy mezi různými srdečními signály. Využívá především fotopletysmografii (PPG), která pomocí optických senzorů sleduje změny průtoku krve a může fungovat průběžně ve smartwatchích. Druhým signálem je elektrokardiogram (ECG), jenž přímo měří elektrickou aktivitu srdce.
Samsung uvádí, že xMAE dokáže z PPG rekonstruovat chybějící části ECG. Model se při tréninku opíral přibližně o 9 400 hodin dat z obou typů měření. Cílem je získat některé informace o kardiovaskulárním zdraví z pasivně snímaného PPG, aniž by uživatel musel pokaždé aktivně pořizovat samostatný záznam ECG.
Podle Samsungu xMAE překonal jednozdrojové biosignální modely i dosavadní multimodální metody v 15 z 19 testovaných úloh. Ty zahrnovaly předpověď kardiovaskulárních onemocnění, odhalování neobvyklých výsledků a určování spánkových fází.
HiMAE sleduje krátké i dlouhé děje
HiMAE je navržený pro analýzu dat v různých časových měřítcích. Krátké úseky mohou zachytit například jednotlivé srdeční tepy, zatímco delší záznamy odhalí postupně vznikající vzorce spojené se spánkem nebo fyzickou aktivitou.
Model používá více enkodérů, které odděleně zpracovávají krátké a dlouhé segmenty. Podle Samsungu tak může pro konkrétní úlohu zvolit vhodnou časovou perspektivu. Jeden předtrénovaný systém má podporovat klasifikaci, číselné předpovědi i generování dat.
Výpočty přímo ve smartwatchi
Samsung uvádí, že HiMAE dosáhl vysoké přesnosti s menší velikostí než srovnávané modely. Zároveň měl na procesoru třídy používané ve smartwatchích vytvářet výsledky za méně než jednu milisekundu. To naznačuje možnost zpracování přímo v zařízení namísto nepřetržitého odesílání dat na cloudové servery.
Oba výzkumy byly podle společnosti přijaty na významné odborné konference: xMAE na International Conference on Machine Learning a HiMAE na International Conference on Learning Representations. Samsung zdůrazňuje, že jde o technický základ pro budoucí zdravotní funkce, nikoli o oznámení konkrétní diagnostické služby.