ACM通信
刷牙的声音
如果有声音发出，但没有智能手机来记录，那它真的发生了吗?越来越多的研究人员似乎决心解开这个不可能解开的谜题，他们越来越多地把已经无处不在的智能手机监控设备转移到可能让人挠头的地方，包括浴室和卧室。
智能手机在技术上的主导地位有时会引发一些担忧。一些人哀叹个人隐私和安全的丧失，以及对直接人际交流的有害影响。然而，越来越多的研究人员认为，智能手机提供了一个“普通人平台”，可以记录我们日常生活中的声音和动作，并评估我们的生活方式选择。
大阪大学(Osaka University)信息科学与技术研究生院(Graduate School of Information Science and Technology)副教授前川拓也(Takuya Maekawa)表示:“这与Facebook的商业模式类似，后者在表面上提供有用的服务，在后台分析用户数据，以达到各种目的。”他也是《华尔街邮报》的作者之一“用智能手机声音数据评估刷牙性能，”在2015年ACM国际普适和普适计算联席会议上发表。他补充说:“在从设备上传输数据之前，用户可以被要求确认他们的同意。”
研究人员认为，通过将正在进行的生活评估过程搬到浴室，一个人的刷牙技术可以通过一款智能手机应用程序来监测刷牙声音，从而提供个性化的刷牙效率评估。
Maekawa说:“我们认为，在智能手机收集音频数据的使用方面，医疗保健应用是未来研究的一个有前途的领域。”“有几项研究试图检测呼吸和/或估计呼吸表现，以便在锻炼和参与运动时向用户提供反馈。我们认为这是第一个仅通过声音数据来评估刷牙性能的研究。”
Maekawa和他的同事们并不是唯一一个在智能手机音频监控这一潮流上努力的人。日本的另一组研究人员最近使用智能手机监测和量化打鼾和睡眠呼吸暂停，展示了这些设备如何成为一个“有用的工具”，让用户能够自我监测睡眠姿势的变化和体重的波动等变化。
此外，佐治亚理工学院的研究人员研究了智能手机的使用监测一个人吃饭的声音，以协助膳食自我监察及鼓励更健康的饮食习惯。他们写道:“这可能会决定一个人吃饭还是和朋友一起吃饭，他们是一边工作一边吃饭，还是一边看电视。”他们还建议，参与者应该有权在专业人员检查之前查看录音并删除内容。
前川说，当他注意到刷牙时不同部位发出的声音因个人和刷牙区域的不同而不同时，他就开始考虑把刷牙作为一个研究领域。他与Ubicomp(无处不在计算)领域的其他人进行了交谈，包括共同作者、大阪大学牙科医院助理教授野崎和则。他们发现，越来越多的研究利用专家的知识来解释传感器数据，对日常活动进行定性评估。
在这项研究中，前川的同事们，包括大阪大学牙科医院的副教授田川广雄(Hiroo Tamagawa)和大阪大学科学技术研究生院博士二年级学生约瑟夫·科尔佩拉(Joseph Korpela)，目前正在申请研究基金，以开发一款适用于市场的智能手机应用程序。
研究人员希望将游戏化过程(游戏邦注:即在非游戏环境中使用游戏设计元素)应用于牙刷。Korpela说道:“我们计划创造一款能够给用户提供更有趣的反馈的游戏，而不是简单地展示他们表现的数值分析。”“游戏化鼓励用户养成更好的习惯。”
本文介绍的声音检测方法，就是为了指出用户刷牙的薄弱环节。具体地说，为用户牙齿的每个区域创建一个分数，以实现对整个中风覆盖范围的评估。
该方法使用隐马尔可夫模型对刷牙行为的识别，并产生有效的估计分数。下一步是应用深度学习方法来提高准确性。近年来的研究表明，使用基于深度神经网络的hmm具有较高的声音识别性能。
在研究评估中，14名研究参与者收集了94次刷牙音频数据。hmm被量身定制，以识别七种刷牙活动，如“前牙外表面，粗笔划(FO-Rough)，或“后牙内表面，细笔划(BI-Fine)”，或更糟的，“无刷牙活动(None)”。
一名牙医观看参与者刷牙的视频，并根据覆盖范围、中风次数和持续时间对记录的使用者进行排名。在每个地区，每个标准最多可获得2分，每个地区最多可获得6分。
Korpela认为，当结合牙医的指导和有意义的动机(可能是游戏化)，他和他的同事正在开发的应用程序将“鼓励人们在与健康相关的行为方面表现更好，从而影响长期改善。”
别忘了用牙线，还有洗手。
达雷尔·邓恩是一名自由撰稿人和编辑，居住在达拉斯-沃斯堡地区。
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