את טכנולוגיית העיבוד הקולי אנחנו מכירים היום בעיקר ככזו שמאפשרת לנו לחפש בגוגל מבלי להקליד, או להפעיל את העוזרת הקולית או מכשירי בית חכם. אבל ייתכן שבעתיד, הקול שלנו יהיה משמעותי באבחון מצבים פיזיים שונים, ואף מחלות. יחידת הרפואה האווירית בצה"ל ומכון ACLP לעיבוד דיבור של מכללת אפקה להנדסה, רוצים להשתמש בקול כדי לקבוע מתי טייס עייף מדי כדי לצאת למשימה - עייף ברמה מסוכנת. המחקר המסקרן השלים שלב ראשוני שהראה תוצאות מבטיחות.
עוד כתבות שיעניינו אתכם:
פרופ' ורד אהרונסון, חוקרת עיבוד אותות וממייסדי המכון לזיהוי קולי במכללת אפקה, מספרת כי "ההתעניינות העולמית בעייפות היא רבה, כי זה דבר שהורג. זו אחת הבעיות הקשות ביותר בתעופה, אבל היא לא קטלנית רק עבור טייסים אלא גם עבור נהגים, אנשים שעובדים במכונות מסוכנות, ובכל המקצועות שדורשים הרבה ריכוז, עוצמה נפשית, מחשבה מהירה ותפקוד מאתגר".
היא מסבירה כי במכון באפקה משתפים פעולה סביב פרויקטים שונים עם משרד הביטחון - בין היתר בפרויקט שהחל במרץ 2020 במטרה לזהות קורונה מתוך קול, שאמנם הבשיל למאמר אך לא אומץ כשיטה לבסוף, בשל הגעת בדיקות ה-PCR לארץ. לדבריה, אותו שיתוף פעולה מעניק למכון יתרון מול חוקרים מתחרים מהעולם. "לרוב חוקרים לוקחים קבוצת מתנדבים או סטודנטים, ואומרים להם כמה לישון או לא לישון ובאיזה שלב ביום להקליט, אבל זה לא ממש מבוקר. אבל אנחנו שיתפנו פעולה עם ירפ"א והצטרפנו לסדנא שנתית קיימת שעושה כל טייס ממילא במשך מספר ימים, ובודקת אותו במצבי עייפות, מה שיוצר עבורנו מעבדה מבוקרת בה אנחנו יודעים בדיוק מה קורה, והדאטה שלנו הרבה יותר מדוייקת ואיכותית".
מפקד הירפ"א, סא"ל ד"ר ע', מתייחס לסדנה שעוברים הטייסים ומסביר כי "טיסה קרבית טומנת בחובה מספר אתגרים פיזיולוגיים ייחודיים - הטייס חשוף ללחץ חמצן נמוך, לתאוצות גבוהות, לקושי בהתמצאות המרחבית ולמצבים היוצרים אצלו עומס קוגניטיבי רב. לכן, היחידה לרפואה אווירית עוזרת לאמן את טייסי חיל האוויר בכל אותם אתגרים פיזיולוגיים המצפים להם בזמן טיסה. האימון הפיזיולוגי הייחודי חושף את צוותי האוויר בצורה מבוקרת לאתגרים, ונותן להם כלים כיצד לזהות ולהתמודד עם מצבים אלו. כחלק מהאימונים, עוברים הטייסים סדנה הקרויה 'מתים מעייפות', שממחישה לטייסים את ההשפעות שיש לעייפות על התפקוד שלהם, שנדרש להיות אופטימלי בכל נקודת זמן".
אהרונסון מסבירה כי במסגרת הסדנה, "הטייסים עוברים מבחנים קוגנטיביים ופעילויות שונות, ובודקים מה קורה אחרי 6 שעות שינה, עד 12 שעות אי שינה, 24 שעות אי שינה וכן הלאה. מזה התחלנו לעשות את המחקר - לקחנו דגימות קול מכל הקבוצה, שיש בה טייסים מטייסות שונות - תובלה, קרב וכן הלאה, שהקליטו את עצמם במהלך הסדנה במכשירי הקלטה טובים, וניתחנו איך בעזרת הקול מבדילים בין טייס שישן לילה לבין טייס שלא ישן לילה, שני לילות או שלושה לילות, או לא ישן טוב". ע' מוסיף כי השיטה שפיתחו בירפ"א ובמכללת אפקה מזהה את העייפות בהסתמך על שינויים קטנים בקול, שמתרחשים בזמן עייפות. "הבדיקה פשוטה, ומצריכה מהנבדק רק להגיד בקולו כמה משפטים למיקרופון המחובר למחשב נייד. תוך מספר שניות מתקבל פלט עם מידע על רמת העייפות האובייקטיבית של הנבדק", הוא אומר.
לדברי אהרונסון, "לקחת דגימת קול מבן אדם זה הרבה יותר נעים ונוח מאשר לקחת דגימת דם למשל. החזון שלנו הוא שבהמשך, כשטייס קם בבוקר הוא פשוט יפתח את האפליקציה בסלולר, יאמר כמה משפטים ואם המערכת תזהה עייפות היא תגיד לו - 'אל תגיע היום לטיסה', או 'תישן כמה שעות ואז תגיע כי אתה לא תתפקד במלוא הפוטנציאל שלך, מה שיכול להיות מסוכן'".
מכמה טייסים לקחתם דגימות קול?
"בסדנה משתתפים כ-40 טייסים בכל פעם, לקחנו מכל ה-40 בסדנה הראשונית בה פעלנו, והפרויקט עדיין ממשיך".
הם ידעו שהם מוקלטים?
"בוודאי, זה חלק מהמשימות שלהם. הכל מאוד שקוף".
פרופסור ורד אהרונסוןצילום: יח"צ אפקהאהרונסון ממשיכה ומתארת ייחודיות נוספת בין המחקר המדובר למחקרים בתחום בחו"ל - "במרכז לעיבוד שפה אנחנו מסתכלים על הדברים קצת שונה - ושמים דגש על הקשר בין מה שאנשים שומעים למה שהמכונה מנתחת. מה שעושים בדרך כלל בתחומי דיבור זה לאסוף מאגר נתונים מאוד גדול, לתת למכונה לבדוק בו מיליוני פרמטרים ולהגיע לתוצאה. כולם עושים את זה. פייסבוק, גוגל, אמזון, וכולם גם מתעניינים באותם תחומים - בבריאות בכלל, ובבריאות ודיבור באופן ספציפי. הבעיה היא שמהתוצאות האלו לא מבינים מה קורה שם, ולמה הקול נשמע כמו שהוא נשמע".
הגישה במכללת אפקה היא הוליסטית יותר, כאשר אהרונסון מסבירה כי "אין לנו רק מהנדסים, מתמטיקאים ופיזיקאים, אלא גם רופאים, מטפלים בדיבור, ובלשנים. זו קבוצה שלמה של אנשים שמקשיבים לדיבור ונותנים לנו אינדיקציה מה לחפש. אנו משלבים בין הנדסה, רפואה ואנשי דיבור בצד ההקשבתי, כדי למצוא מאפיינים מיוחדים, והתוצאות מראות שאנחנו מצליחים להפריד בין מצבי העייפות של אותם טייסים למצב של אי עייפות, בכמה שלבים".
סא"ל ע'צילום: דובר צה"למכאן, מסתכלים במכון על שתי אבחנות שונות - אבחנה כללית, שמאפיינת את כל האנשים העייפים, אך לדברי אהרונסון יש מאפיינים מועטים כאלו, ואבחנה שמבוססת על האדם עצמו. "החזון הוא שהאפליקציה תשב על הטלפון של אדם ספציפי, ותלמד אותו - איך הוא במצבים שהוא לא עייף ושהוא כן עייף. הרוב באמת אינדיבידואלי. למשל קצב הדיבור. יש אנשים שמדברים יותר לאט, וכאלה שמדברים יותר מהר כשהם עייפים. יכולים להיות גם שינויים בעוצמת דיבור, טון דיבור. האם זה מתחיל חלש ונעשה חזק, או מתחיל חזק ונעשה חלש?"
כרגע הכלי שפיתחתם כבר יודע להבדיל בין המצבים?
"באופן ראשוני, כי נבדקו 40 איש. נוכל להגיד דברים הרבה יותר טובים כשיבדקו 400 איש, ובתקווה גם יהיו הרבה יותר טייסות בחיל האוויר ואז תהיה אבחנה יותר טובה בין נשים לגברים, שאנחנו יודעים שפיזיולוגית מגיבים אחרת. כרגע המטרה היא להרחיב את המחקר ולבסס את המאפיינים הראשוניים שלנו בעוד בדיקות. אבל נכון לעכשיו הכלי יודע לקבוע אם אדם עייף או לא ברמת דיוק של 80-83%. הטייסים גם לא סתם מדברים, אלא יש להם פרוטוקול של דברים שהם צריכים להגיד. אחד מהניתוחים שלנו מנסה לראות איזה סוג של דיבור יפיק את הכי הרבה אינפורמציה, כי אנחנו לא רוצים שבן אדם ידבר בטלפון חצי שעה. בין היתר ביקשנו מהם להגיד 'אההה', לדבר דיבור חופשי, להקריא טקסט, ולדבר תחת לחץ קוגניטיבי - למשל להקריא תרגיל חשבוני בעל פה, ואז המוח מבצע עוד פעולה ביחד עם הדיבור, ראינו שזה מוציא מאפיינים של עייפות. אז בניסויים הבאים נשתמש בדברים שאנחנו כבר רואים שהם יותר יעילים, ולכן נוכל להקליט אותם הרבה פחות, ולתת להם הרגשה יותר טובה כי זה דבר שאדם אמור לעשות כל בוקר. אנחנו לא רוצים שכל בוקר יבזבזו הרבה זמן אלא את המינימום ההכרחי".
אז מתי יתחילו להשתמש בפיתוח בצבא? אהרונסון אומרת כי "קודם כל צריך לבסס את הממצאים במגוון יותר גדול של נתונים, ואז לממש את הכלי באופן ישים ויעיל בתוך הטלפון. אני מקווה שכמה שיותר מהר כי זה יכול להיות מאוד שימושי, ובהמשך לזלוג למקומות אחרים, לאזרחות".
מפקד גף פיזיולוגיה תעופתית, רס"ן ד"ר עידן נקדימון, מוסיף כי "התוצאות שקיבלנו בבדיקות הקול נראות מבטיחות. יחד עם זאת, הקול הוא רק סנסור אחד, ואין סנסור יחיד לעייפות שהוא מדויק לגמרי, ולכן, ערכנו בירפ"א בדיקות גם לסנסורים אחרים. כוונתנו בירפ"א היא להעמיד כבר בשנה הבאה פיילוט בדמות מערכת שתתבסס על כמה סוגים של סנסורים ותהיה זמינה לשימוש מפקדי הטייסות. השילוב של כמה סנסורים שונים יחד, יבטיח רמת דיוק גבוהה יותר בחיזוי עייפות".
איך הטייסים שהשתתפו במחקר הגיבו אליו?
"כרופא וכחוקר אני מופתע כל פעם מחדש מרמת שיתוף הפעולה והמעורבות הפעילה של הטייסים במחקרים", אומר נקדימון. "ניכר שהטייסים אוהבים לאתגר את עצמם מבחינה פיזיולוגית ולהביא את עצמם למצבים דומים לאלה שהטיסה המבצעית דורשת מהם. כך הם לומדים להכיר את עצמם ואת גופם טוב יותר ומשפרים את ביצועיהם. החתירה הזו לשיפור מתמיד של הביצוע היא אבן יסוד בהכשרה שלהם ומה שהופך אותם לכל כך טובים".
