Coronavirus

Eine App erkennt Covid-19 am Husten: Dank künstlicher Intelligenz werden kostenlose Massentest möglich

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Die ETH Lausanne entwickelt selbst lernende Algorithmen, um Covid-19 durch das Husten ins Smartphone zu erkennen.

Ein Klick auf «Record» und dann bitte husten. Dazu aufgefordert wird man auf der Coughvid-Webseite der ETH Lausanne (EPFL), auf der Forscher die Husten-Geräusche sammeln. Denn die Art des Hustens kann verraten, ob jemand an Covid-19 erkrankt ist.

Das im April gestartete Projekt Coughvid des «Embedded Systems Laboratory» der EPFL versucht mit künstlicher Intelligenz (KI) die Verbreitung von Sars-CoV-2 zu bremsen. Mit Signalverarbeitung und maschinellem Lernen wird eine Android-Anwendung und Website entwickelt, «um Covid-19 automatisch und bequem von zu Hause aus zu überwachen», wie die Forscher schreiben.

Der Covid-19-Husten unterscheidet sich vom normalen Husten

Covid-19 mit Husten erkennen – das tönt ziemlich abenteuerlich. Doch die Coughvid-Forscher schreiben, dass gemäss der Weltgesundheitsorganisation WHO 68 Prozent aller Covid-19-Patienten einen trockenen Husten haben. Also keinen nassen Husten wie bei einer Erkältung oder wegen einer Allergie. Und das Geräusch eines trockenen Hustens unterscheidet sich deutlich von dem eines nassen Hustens. Bestätigt haben das die EPFL-Forscher mit Sound-Analysen von anderen Atemwegserkrankungen wie Asthma, Lungenentzündungen und Keuchhusten.

Auch Forscher des Massachusetts Institute of Technology in Boston (MIT) arbeiten an einer App zur Covid-19-Erkennung. Sie fanden heraus, dass es sogar Unterschiede zwischen einem gewöhnlichen Husten und einem Husten von Covid-19-Infizierten gibt, wenn der Husten erzwungen wurde. Der Mensch ist nicht in der Lage, diesen Unterschied zu hören, die künstliche Intelligenz schon.

Dank maschinellem Lernen wird die Erkennungsquote besser

Beide Forschergruppen setzen dafür auf maschinelles Lernen mit einem grossen Datensatz an Hustentönen von Gesunden und Covid-19-Infizierten. Deshalb fordern die Lausanner Forscher alle auf, einige Sekunden an Hustentönen über ihr Smartphone zu senden. So wird der Algorithmus geschult, Covid-19-Hustentöne zu unterscheiden. Das MIT meldet bei seinen Tests 98,5 Prozent der Coronainfizierten richtig erkannt zu haben. Bei Probanden, die noch keine Symptome hatten, lag die Erkennungsquote sogar bei 100 Prozent, wie die MIT-Forscher im «IEEE Open Journal of Engineering in Medicine and Biology» schreiben. Deshalb eigne sich das Verfahren sich auch für Infizierte ohne Symptome, die bereits andere Menschen anstecken können.

MIT hat die Nase noch voraus

Diese Erkennungsquote erreichen die EPFL-Forscher noch nicht. In der «Netzwoche» sagt der Lausanner Forschungsleiter Tomas Teijero, dass ihr Modell im Moment in der Lage sei, 40 Prozent der Infizierten aufgrund des Hustengeräusches zu erkennen. Und nur in drei Prozent der Fälle werde eine Person fälschlich als positiv erkannt.

Das reicht noch nicht. Mit weiteren eingesandten Hustentönen wird der lernfähige Algorithmus die Erkennungsquote erhöhen. Die Lausanner Forscher haben sich dafür mit Wissenschaftern aus Cambridge zusammengetan, um Datensätze auszutauschen. Läuft die App verlässlich, wird man in Zukunft mit dem Smartphone einfach und kostenlos testen können, ob man infiziert ist oder nicht. Zum Beispiel beim Eingang in die Schule, ins Stadion oder ins Büro.

Mitmachen ist einfach

Das Mitmachen ist übrigens einfach: Auf der Coughvid-App oder Webseite ankreuzen, wie es um die Gesundheit steht, Alter und Geschlecht eingeben, dann husten und die Aufnahme an den Server der EPFL senden.

Autor

Bruno Knellwolf

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