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看「菊纹」,知疾病,这个智能马桶,知道你下半身的所有秘密,包括「带薪拉屎」

2020-04-12 13:24:26    创事记 微博 作者:   

原标题:看「菊纹」,知疾病,这个智能马桶,知道你下半身的所有秘密,包括「带薪拉屎」 来源:量子位

Original 关注前沿科技 量子位

郭一璞 发自 凹非寺
量子位 报道 | 公众号 QbitAI

郭一璞 发自 凹非寺
量子位 报道 | 公众号 QbitAI

你听说过“菊纹”么?

跟手指上一圈一圈的指纹一样,菊花也有许多个褶儿,每个人褶儿的造型纹路也是不一样的,因此,“菊纹”可以成为独一无二的身份标识。

斯坦福出品的这款智能马桶,就用到了这个冷知识。

这款马桶靠菊纹“打卡”,识别“坐者”,并用马桶内的一系列传感器监控“坐者”的排泄物、排泄状态信息,以判断“坐者”是否有患上某种疾病的风险。

也就是说,这款智能马桶的智商,碾压你去日本旅游用到的那种“智能马桶”,基本上算个家用的入门级体检化验设备。

这款马桶的论文,也被发在了Nature子刊《生物医学工程》上。

有理有菊,令人信服?

哦对了,温馨提示一下,本文没有影响食欲的图片,读者老爷们可放心阅读。

菊纹是怎么肥四?

“菊纹”,其实是个新词,是这个马桶的发明者们造的,英文analprint,如果你去Google这个词,会发现它最近几天才出现在这个世界上。

Anal意思是“肛门的”,print自然就指的是“印子”,肛门的印子,我们就翻译成“菊纹”了。

注意霓虹国皇室的那个“菊纹”没有一毛钱关系。

不过,由于研究菊花实在是太羞羞了,所以直到上个世纪,人类的知识库里才有“菊纹是每个人独一无二的身份特征”这一条。

发现这一点的,是西班牙画家萨尔瓦多·达利,就是《记忆的永恒》的创作者。

西方画家们喜欢画人体,达利也不例外,他也因此有了许多机会研究人类的菊花。

在阅菊无数后,达利发现,无论是高傲的贵族,还是普通的劳动人民,人类的菊花都有35个或者37个褶儿,而且除了双胞胎之外,每个人的菊花褶儿的造型都是不一样的。菊花褶儿,和指纹一样,是每个人独特的身份标识。

因此,斯坦福的研究者们在发明这个马桶的时候,就用到了这一点,在马桶里装了菊花专用摄像机,用卷积神经网络来做菊纹识别,判断是谁的屁股正坐在马桶上。

可是问题来了,大家用马桶都是要冲水的,为啥不直接在冲水的按钮上装个指纹识别传感器啊?

其实也是有的,智能马桶的发明者做了双保险,不仅识别菊纹,也识别指纹。只是,光靠指纹来识别马桶的使用者有一个bug:

有人不冲马桶!

所以,如果只靠指纹识别的话,可能A上厕所不冲马桶,B冲了马桶,就会错误的把A的数据记在B头上。

所以,识别菊纹要稳一点,毕竟你不能雇人替你上厕所。

但是,让AI看菊花会有另一个bug:AI有时候会找错菊花。

就好像你在用AI刷脸的时候,如果身后远处有另一个人,系统有时候就会偏偏锁定后面那个人而无视你的大脸。

那么在AI找菊花的时候,也可能找错,比如把女性的外生殖器当成菊花。

这就尴尬了,分分钟某hub现场。

因此,对数据隐私保护的要求非常高了。所以这款智能马桶的所有数据传输和存储,都是经过哈希函数端到端加密的。

发明者说,还可以用低强度激光扫描仪或者红外摄像机来拍摄,这样拍到的隐私部位照片和正常人眼看是不一样的,即使万一被暴露,那一副医院X光片子的画风,也不会让马桶的使用者感到太羞耻。

布满传感器的马桶,带薪如厕终结者

识别菊纹只是第一步,接下来还要给菊纹的主人检查身体。

既然是要检查身体嘛,那马桶里就不可能只有拍摄菊花的摄像头一个传感器,还有N个各种各样的传感器。

让我们来看一看这个智能马桶的马桶圈底下到底有多少传感器:

马桶圈本圈上的压力传感器(i),后部有运动传感器(ii),伸出来的长条是尿液分析带(iii),后面伸出的小圆球是肛门相机(v),前方的两个黑块是尿液相机(vi),后面的黑色小方块是粪便相机(iv)。

差不多整个马桶圈之下,水面之上,都是布满了传感器。

果然,你如厕的时候岁月静好,是因为有传感器在底下默默耕耘。

而这些传感器们也有不同的功能,全方位检测使用者的如厕状态。

比如,肛门相机可以拍摄菊纹的具体细节,可以判断是谁坐在了这个马桶上。

压力传感器可以感受到有个屁股坐在这里,判断屁股的主人蹲坑蹲了多长时间,或许也可以判断他这一局王者荣耀打了多久。

而尿液分析带上装了尿流计,可以判断使用者放出来的是泉水还是洪水;还可以测定尿液里有没有蛋白,有多少蛋白,这也是尿检的指标之一。

只不过,男女小便的姿势不同,尿液流淌的位置也有所差别,因此发明者们在研究要不要放个伸缩棒之类的,一伸一缩,就可以精准接触尿液。

前方的两个尿液相机可以分别从左边和右边判断尿液分别拍摄,判断排尿时间,进而结合流量算出排尿量。

而在大便的时候,这个马桶没有越王勾践那么智能,没法尝粪,只能观粪——没错,用到的还是我们熟悉的卷积神经网络,看着马桶底部的水坑,来实现分辨图像的分类。

具体的分类方式,是用布里斯托大便分类法,这个方法从第一型到第七型分别是便秘到拉肚子的渐变过程,第一型、第二型是便秘,第三型、第四型是正常,第五、六、七型,那可能是拉肚子了。

CNN学习图片数据集训练之后,就可以判断粪主便秘/正常/拉肚子了。训练之后,CNN的准确率和医学生差不太多。

另外,这个马桶还可以检测排便时间,用的还是CNN。

当然,CNN是不会盯着你的菊花眼睁睁的看着肠中物出来的,它看的还是马桶的水坑,打开LED灯照明,判别水坑是清洁,还是有粪便,还是有厕纸三种状态。

显然,清洁的水坑是你的肠中物还没有成功发射,有厕纸意味着发射状态已经结束,只有中间才是真正的发射时间。

不知道这马桶要是装在公司厕所,会不会被定制化,然后把“占着茅坑不拉屎”时间传到HR的电脑里,折算成带薪休假。

不过,在研究者正常设定的规则中,这些检测到的数据会被收集起来传到云端,然后发给如厕者的医生,帮助监测健康状况。

但是,装了这么多传感器,还要直接接触尿液,要如何清洁呢?

别忘了现在的智能马桶就已经有清洁菊花的功能了。这个智能马桶里装了可以喷水的清洁系统,可以清洁菊花,也可以清洁传感器们。

能查出什么病?

这篇论文的共同一作之一,斯坦福医学院科学家Seung-min Park撰文介绍,目前这款智能马桶已经可以检测出良性前列腺增生、肠易激综合征、尿路感染等疾病。

发明者们预计,如果投入生产的话,这台智能马桶的制造成本在300~600美元之间。

折算成人民币就是在2100元~4200元之间,考虑到利润、溢价和税收的话,说不定会卖到上万,除非是雷布斯这类企业家来生产。

那么,这样的智能马桶,你想来一套吗?

论文传送门

A mountable toilet system for personalized health monitoring via the analysis of excreta
https://www.nature.com/articles/s41551-020-0534-9

注意,如果看论文原文的话,请尽量避开吃饭时间。

作者系网易新闻·网易号“各有态度”签约作者



(声明:本文仅代表作者观点,不代表新浪网立场。)

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