Eine Frau hustet in ihre Armbeuge © Colourbox

Corona: Künstliche Intelligenz erkennt Covid-19

Stand: 30.03.2021 17:10 Uhr

So könnte die Zukunft aussehen: einmal ins Handy sprechen, und kurz darauf kommt die Diagnose: Covid-19, ja oder nein. Augsburger Forscher haben künstliche Intelligenz genutzt, um eine entsprechende Smartphone-App zu entwickeln.

Schon zu Beginn der Corona-Pandemie vermuteten Forscher, dass sich das Coronavirus Sars-CoV-2 durch die Stimme verraten würde - denn da es sich bei der vom Virus hervorgerufenen Krankheit Covid-19 in erster Linie um eine Atemwegserkrankung handelt, muss auch die Stimme betroffen sein. Erfahrene Ärzte können anhand von Stimme, Atem und Husten häufig Rückschlüsse auf eine Erkrankung ziehen, zum Beispiel Keuchhusten oder Asthma. Bei vielen Krankheiten sind Stimmveränderungen aber kaum hörbar - sie wahrzunehmen übersteigt dann die menschlichen Fähigkeiten.

Künstliche Intelligenz erkennt Stimm-Merkmale eine Erkrankung

Computer haben eine Reihe von Vorteilen gegenüber den Menschen: Sie sind ungeteilt aufmerksam, werden nicht müde und können aus unendlich vielen Beispielen lernen. Um mit künstlicher Intelligenz Covid-19 erkennen zu können, brauchen die Forscher zunächst Stimmaufnahmen von Menschen, die sich mit dem Virus infiziert haben. Die Computer lernen durch unzählige Beispiele, die Stimm-Merkmale der Erkrankung zu erkennen. Zu Beginn der Pandemie nutzten die Wissenschaftler Sprachaufnahmen aus Wuhan - dass diese auf Chinesisch waren, störte nicht, denn es lassen sich in verschiedenen Sprachen klare Muster wiedererkennen, die sich vereinfachen lassen. Diese Muster erkennt der Computer irgendwann selbst.

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Computer entdeckt Muster

Das Computerhirn wird dafür mit möglichst vielen Stimmaufnahmen gefüttert. In der Lernphase bekommt er bei jeder Hörprobe die Info, ob eine Covid-19 Erkrankung vorliegt oder nicht. Der Computer zerlegt die Stimmaufnahmen in Kurven, Bits und Zahlenkolonnen. Sein neuronales Netz erkennt durch den Vergleich Muster, die für oder eben gegen eine Erkrankung sprechen. Mit jedem Beispiel wird der Computer klüger - bis er irgendwann keine zusätzlichen Unterschiede in den Mustern mehr entdeckt. Dann flacht die Lernkurve ab und das System hat ausgelernt.

Stimmproben aus Deutschland

Inzwischen werden die Augsburger Forscher vom örtlichen Universitätsklinikum und einigen Corona-Testzentren beim Sammeln der Stimmproben unterstützt. Nach dem üblichen PCR- oder Schnelltest werden dort die Menschen gebeten, eine zusätzliche Stimmprobe für die Forschung abzugeben.

Trefferquote der App steigt

Durch die zahlreichen Aufnahmen lernen die Computer weiter, gleichzeitig testen die Forscher, wie gut ihre Prototyp-App bereits funktioniert. Die Trefferquote, so die Forscher, liegt bereits bei 85 Prozent, Tendenz steigend.

 

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