KR102041848B1 - Early detection system of depression, anxiety, premature dementia or suicide by Artificial intelligence-based speech analysis - Google Patents

Early detection system of depression, anxiety, premature dementia or suicide by Artificial intelligence-based speech analysis Download PDF

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KR102041848B1 KR1020170184298A KR20170184298A KR102041848B1 KR 102041848 B1 KR102041848 B1 KR 102041848B1 KR 1020170184298 A KR1020170184298 A KR 1020170184298A KR 20170184298 A KR20170184298 A KR 20170184298A KR 102041848 B1 KR102041848 B1 KR 102041848B1
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Abstract

본 발명은 인공지능 기반의 음성분석을 통한 우울증, 불안증, 조기치매 또는 자살 징후 조기판별 시스템에 관한 것으로, 본 발명에 따른 상기 시스템은 사용자의 평소 음성을 녹음하여 수집하고, 음성의 음도, 발화속도, 또는 특정 단어의 사용 빈도 등을 분석하여 통계분석 및 인공지능 알고리즘을 통해 우울증, 불안증, 조기치매, 또는 자살 징후 등과 같은 정신건강 관련 질환 또는 이상 징후를 조기에 예측 또는 판별할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 인공지능 기반의 음성분석을 통한 우울증, 불안증, 조기치매 또는 자살 징후 조기판별 시스템은 정신건강 관련 질환 및 이상 징후를 조기에 발견함으로써 적정치료를 할 수 있도록 권고할 수 있으며, 적극적인 관리를 통해 이를 예방할 수 있을 것으로 기대된다.The present invention relates to an early detection system for depression, anxiety, early dementia or suicide signs through artificial intelligence-based voice analysis. The system according to the present invention collects and collects a user's usual voice, and the voice's voice and speech rate. By analyzing the frequency of use of specific words, or by using statistical analysis and artificial intelligence algorithm, mental health-related diseases or abnormal symptoms such as depression, anxiety, early dementia, or suicide signs can be predicted or determined early. Therefore, the early detection system for depression, anxiety, early dementia or suicide signs through artificial intelligence-based voice analysis according to the present invention can recommend appropriate treatment by early detection of mental health-related diseases and abnormal signs. Active management is expected to prevent this.

Description

인공지능 기반의 음성분석을 통한 우울증, 불안증, 조기치매, 또는 자살 징후 조기판별 시스템 {Early detection system of depression, anxiety, premature dementia or suicide by Artificial intelligence-based speech analysis}Early detection system of depression, anxiety, premature dementia or suicide by artificial intelligence-based speech analysis}

본 발명은 인공지능 기반의 음성분석을 통한 우울증, 불안증, 조기치매, 또는 자살 징후 조기판별 시스템 등에 관한 것이다.The present invention relates to depression, anxiety, early dementia, or early signs of suicide through artificial intelligence-based voice analysis.

최근 현대사회에서 다양한 원인으로 발생하는 스트레스 등으로 인해 우울증 및 불안증과 같은 정신 건강 관련 질환을 앓는 환자가 증가하고 있는 추세이며, 이는 자살로도 이어질 수 있어 사회적으로 중요한 문제로 대두되고 있다. 특히 우리나라는 OECD 국가 중 노인 고령화 속도 1위와 노인 자살률 1위를 차지하고 있다. 고령인구가 증가하면서 혼자 사는 독거노인 도는 고령자만 거주하는 가구 수가 많으며, 사회와 가족들의 외면 속에서 빈곤과 소외감을 이기지 못하고 자살을 선택하는 경우가 많다. 따라서, 이를 예방하고 사회적으로 고립되지 않도록 우울증 및 불안증을 조기에 예측하고 예방하는 방법에 대한 연구가 필요한 실정이다.Recently, the number of patients suffering from mental health-related diseases such as depression and anxiety is increasing due to stress caused by various causes in the modern society, which may lead to suicide and has emerged as a socially important problem. In particular, Korea ranks first in the aging rate of the elderly and 1st in the elderly suicide rate among OECD countries. As the elderly population grows, elderly people living alone live in many households where only the elderly live, and they often choose to commit suicide in the face of poverty and alienation. Therefore, there is a need for a study on how to predict and prevent depression and anxiety early so as to prevent this and prevent social isolation.

우울증은 다양한 원인으로 인해 유발되는 질환으로, 주된 증상으로는 우울한 기분을 비롯하여 흥미나 즐거움의 상실, 체중, 식욕, 수면의 저하와 정신운동 활동에서의 변화, 감소된 에너지, 무가치감, 죄책감, 반복되는 죽음에 대한 생각 등의 증상을 포괄하는 정신 장애이다. 우울증은 어린 학생에서부터 노인에 이르기까지 나타날 수 있으며, 대체로 6개월 또는 그 이상 지속되고 신체적, 정신적 고통을 겪게 되며, 적절한 치료를 받지 않으면 자살을 할 수도 있다. Depression is a condition caused by a variety of causes, the main symptoms of which are depressed mood, loss of interest or pleasure, loss of weight, appetite, sleep and changes in psychomotor activity, reduced energy, worthlessness, guilt, repeated It is a mental disorder that covers symptoms such as thinking about death. Depression can range from younger students to the elderly, usually lasting six months or more, suffering physical and mental pain, and suicide if not treated properly.

대부분의 우울증은 불안을 동반하며, 불안증은 대부분의 사람들이 불안이나 위협을 느끼지 않을 상황에서 두려움, 공포, 또는 불안과 같은 증상들이 조합되어 나타나는 것을 특징으로 하는 질환이다. 불안은 감정적 증상, 신체적 증상, 생각으로 나타나는 증상들로 표현되며, 감정적 증상으로는 안절부절못하게 되고 짜증을 잘 내고 예민해지는 증상 등이며, 신체적 증상으로는 심장이 빨리 뜀, 소화 불량, 설사, 변비, 손에 땀이 나고 손이나 몸이 떨리고 손발이 참, 근육긴장, 두통, 뒷목이나 어깨가 당기고 아픔, 가슴에 압박감이나 통증, 입마름, 숨이 가쁘고 참, 어지럼증, 불면증 등이 있다.Most depression is accompanied by anxiety, and anxiety is a condition characterized by a combination of symptoms such as fear, fear, or anxiety in situations where most people will not feel anxiety or threat. Anxiety is expressed as a symptom of emotional, physical, or thoughtful feelings, and emotional symptoms are fidgety, irritable, and sensitive. Physical symptoms include a heartbeat, indigestion, diarrhea, constipation, Hand sweating, trembling hands and body, hands and feet true, muscle tension, headache, back neck or shoulder pull, pain, chest pressure or pain, dry mouth, shortness of breath, true, dizziness, insomnia.

한편, 치매는 지능, 의지 등 정신적인 기능이 현저하게 떨어지기 때문에 본인 및 가족의 고통이 매우 크다. 치매의 진단은 정신과 전문의의 진단이 주요한 방법이었으며 치매로 진단되는 환자의 많은 경우는, 이미 뇌 조직이 많이 손상되어 회복할 수 없는 단계에서 발견되기 때문에 조기에 치매를 진단할 수 있는 방법의 개발은 매우 필요하다.On the other hand, dementia suffers significantly from the mental and other mental functions such as intelligence and the will of the person and the family. The diagnosis of dementia was the main method of diagnosis by a psychiatrist, and many patients diagnosed with dementia are already found at a stage where brain tissue is damaged and cannot be recovered. Very necessary.

한편, 종래의 우울증 진단 방법 중 뇌파를 분석하여 이상 징후를 포착하는 방식이 공개된 바 있으나(우울 정도를 실시간으로 분석하는 방법 및 그 시스템, 한국등록특허 제 1768332호), 이는 복잡한 측정기기 및 방법을 이용하는 것으로 일반인이 간편하게 집에서 시행할 수 없는 한계가 있었다. On the other hand, the conventional method of diagnosing depression has been disclosed a method of capturing abnormal symptoms by analyzing the brain waves (method and system for analyzing depression in real time, Korean Patent No. 1768332), which is a complex measuring device and method There was a limit that the public can not easily implement at home.

이에, 누구나 간편하고 쉽게 집에서 우울증과 같은 정신 질환 또는 이상 징후를 진단하는 방법에 대한 연구가 필요한 실정이었다.Therefore, it is necessary to study how to easily and easily diagnose mental illness or abnormal symptoms such as depression at home.

따라서, 본 발명자들은 인공지능을 기반으로 하여 누구나 간편하고 쉽게 진단할 수 있는, 음성 분석을 통해 정신 질환 또는 이상 징후를 예측 또는 판별하는 시스템을 개발하였으며, 상기 시스템은 정신 질환 또는 이상 징후를 조기에 예측 또는 판별할 수 있다.Therefore, the present inventors have developed a system for predicting or discriminating mental illness or abnormal symptoms through voice analysis, which can be easily and easily diagnosed by anyone, based on artificial intelligence. Can be predicted or determined.

현재 산업에서 사용되는 인공지능(Artificial intelligence, AI)은 컴퓨터에 다양한 데이터를 입력하고 반복된 훈련 과정을 통해 하나의 결과를 유추하는 지도학습을 기반으로 한다. 지난 몇 년간 이와 같은 지도학습 기술은 빠르게 발전했으며, 결과를 유추하는 능력이 크게 향상되면서 점차 사용 분야가 다양해지고, 운용 비용은 저렴해지고 있다. 이에 따라, 최근 인공지능을 기반으로 한 음성 식별 제품들이 개발되어 출시되고 있으나, 인공지능 기반의 음성분석을 통해 우울증, 불안증, 조기치매, 또는 자살 징후 등의 정신 질환 또는 이상 징후를 조기판별하는 시스템에 대해서는 공개된 바가 없다.Artificial intelligence (AI), which is currently used in the industry, is based on supervised learning that inputs various data into a computer and infers a result through repeated training process. In the past few years, these supervised learning techniques have evolved rapidly, and the ability to infer results has been greatly improved, resulting in a wider range of uses and lower operating costs. As a result, voice identification products based on artificial intelligence have been developed and released, but a system for early discrimination of mental illnesses or abnormal symptoms such as depression, anxiety, early dementia, or suicide signs through artificial intelligence based voice analysis Has not been disclosed.

본 발명자들은 종래의 문제점을 해결할 수 있는 누구나 간편하고 쉽게 시행할 수 있는 정신 질환 또는 이상 징후 진단 방법을 개발하고자 노력한 결과, 본 발명의 인공지능 기반의 음성분석을 통한 우울증, 불안증, 조기치매, 또는 자살 징후 조기판별 시스템을 완성하게 되었다.The present inventors have attempted to develop a method for diagnosing mental diseases or abnormal symptoms that can be easily and easily implemented by anyone who can solve the conventional problems, and thus, depression, anxiety, early dementia, or artificial intelligence based speech analysis of the present invention. Suicide signs early detection system was completed.

이에, 본 발명은 사용자의 음성을 녹음하는 녹음부;Thus, the present invention comprises a recording unit for recording the user's voice;

상기 녹음부에서 녹음된 음성을 수집하는 저장부;A storage unit for collecting the voice recorded by the recording unit;

상기 저장부에서 수집된 음성을 분석하는 분석부; 및An analysis unit analyzing the voice collected by the storage unit; And

상기 분석부에서 분석한 음성데이터로 정신 질환 또는 이상 징후를 예측 또는 판별하는 판별부;A discriminating unit predicting or determining a mental disease or abnormality signal by the voice data analyzed by the analyzing unit;

를 포함하는, 인공지능 기반의 음성분석을 이용한 정신 질환 또는 이상 징후를 조기 판별하는 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a system for early identification of mental disorders or abnormal symptoms using artificial intelligence-based speech analysis.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 사용자의 음성을 녹음하는 녹음부;In order to achieve the above object, the present invention provides a recording unit for recording the user's voice;

상기 녹음부에서 녹음된 음성을 수집하는 저장부;A storage unit for collecting the voice recorded by the recording unit;

상기 저장부에서 수집된 음성을 분석하는 분석부; 및An analysis unit analyzing the voice collected by the storage unit; And

상기 분석부에서 분석한 음성데이터로 정신 질환 또는 이상 징후를 예측 또는 판별하는 판별부;A discriminating unit predicting or determining a mental disease or abnormality signal by the voice data analyzed by the analyzing unit;

를 포함하는, 인공지능 기반의 음성분석을 이용한 정신 질환 또는 이상 징후를 조기 판별하는 시스템을 제공한다.Provided, a system for early identification of mental illness or abnormal symptoms using artificial intelligence-based speech analysis.

본 발명의 일구현예로서, 상기 정신 질환 또는 이상 징후는 우울증, 불안증, 조기치매, 또는 자살 징후인 것을 특징으로 한다.In one embodiment of the present invention, the mental illness or abnormality is characterized in that the depression, anxiety, early dementia, or suicide signs.

본 발명의 다른 일구현예로서, 상기 녹음부는 사용자의 평소 음성을 일주일 내지 2개월 동안 녹음하는 것을 특징으로 한다.In another embodiment of the present invention, the recording unit is characterized in that recording the user's usual voice for a week to two months.

본 발명의 또 다른 일구현예로서, 상기 분석부는 수집된 음성의 음도, 발화속도, 또는 특정 단어의 빈도를 분석하는 것을 특징으로 한다.As another embodiment of the present invention, the analysis unit is characterized in that the analysis of the voice, speech rate, or frequency of a specific word collected voice.

본 발명의 또 다른 일구현예로서, 상기 분석부는 우울증, 불안증, 조기치매, 또는 자살 징후와 관련된 단어의 사용 빈도를 분석하는 것을 특징으로 한다.In another embodiment of the present invention, the analysis unit is characterized by analyzing the frequency of use of words associated with depression, anxiety, early dementia, or suicide signs.

본 발명의 또 다른 일구현예로서, 상기 판별부는 통계분석 및 인공지능 알고리즘을 통해 상기 분석부에서 분석한 음성 데이터로부터 정신질환 또는 이상 징후를 예측 또는 판별하는 것을 특징으로 한다.As another embodiment of the present invention, the determination unit may predict or determine a mental disease or an abnormal symptom from the voice data analyzed by the analysis unit through a statistical analysis and an artificial intelligence algorithm.

본 발명의 또 다른 일구현예로서, 상기 판별부는 상기 분석부에서 분석한 음성 데이터와 실제 사용자의 기분을 매칭한 데이터를 누적한 후, 상기 누적된 데이터를 통계분석 하여 정신 질환 또는 이상 징후를 예측 또는 판별하는 것을 특징으로 한다.As another embodiment of the present invention, the determination unit accumulates the voice data analyzed by the analysis unit and the data matching the real user's mood, and then statistically analyze the accumulated data to predict mental illness or abnormal symptoms Or discriminating.

본 발명의 또 다른 일구현예로서, 상기 판별부는 상기 분석부에서 분석한 음성 데이터의 음도가 낮을 때, 발화속도가 느릴 때, 또는 우울증, 불안증, 조기치매, 또는 자살 징후와 관련된 단어의 사용 빈도가 높을 때, 실제 사용자의 기분과 매칭한 데이터를 누적한 후, 누적된 데이터를 통계분석 하여 정신 질환 또는 이상 징후를 예측 또는 판별하는 것을 특징으로 한다.As another embodiment of the present invention, the determining unit uses a low frequency of speech data analyzed by the analyzing unit, a low speech rate, or a word associated with depression, anxiety, early dementia, or suicide signs. When is high, after accumulating data matched with the actual user's mood, the cumulative data is statistically analyzed to predict or determine mental symptoms or abnormal symptoms.

본 발명에 따른 인공지능 기반의 음성분석을 통한 우울증, 불안증, 조기치매 또는 자살 징후 조기판별 시스템은 사용자의 평소 음성을 녹음하여 수집하고, 음성의 음도, 발화속도, 또는 특정 단어의 사용 빈도 등을 분석하여 통계분석 및 인공지능 알고리즘을 통해 우울증, 불안증, 조기치매, 또는 자살 징후 등과 같은 정신건강 관련 질환 또는 이상 징후를 조기에 파악함으로써 정신건강의 회복을 위한 활동의 권고 및 사회적 환경을 변화시킬 수 있을 것으로 기대된다. Depression, anxiety, early dementia or suicide signs early detection system through artificial intelligence-based speech analysis according to the present invention is recorded by collecting the user's usual voice, the voice's voice, speech rate, or frequency of use of specific words Through statistical analysis and artificial intelligence algorithms, early identification of mental health-related diseases or abnormalities such as depression, anxiety, early dementia, or suicide signs can change the social environment and recommendation for activities to restore mental health. It is expected to be.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In the following description of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 사용자의 음성을 녹음하는 녹음부;The present invention provides a recording unit for recording the user's voice;

상기 녹음부에서 녹음된 음성을 수집하는 저장부;A storage unit for collecting the voice recorded by the recording unit;

상기 저장부에서 수집된 음성을 분석하는 분석부; 및An analysis unit analyzing the voice collected by the storage unit; And

상기 분석부에서 분석한 음성데이터로 정신 질환 또는 이상 징후를 예측 또는 판별하는 판별부;A discriminating unit predicting or determining a mental disease or abnormality signal by the voice data analyzed by the analyzing unit;

를 포함하는, 인공지능 기반의 음성분석을 이용한 정신 질환 또는 이상 징후를 조기 판별하는 시스템을 제공한다.Provided, a system for early identification of mental illness or abnormal symptoms using artificial intelligence-based speech analysis.

이 때, 상기 "인공지능"은 AI(Artificial Intelligence)라고도 하며, 인간이 지닌 지적 능력의 일부 또는 전체를 인공적으로 구현한 것으로, 학습, 문제 해결, 패턴 인식 등과 같이 주로 인간 지능과 연결된 인지 문제를 해결하는 데 주력하는 컴퓨터 공학 분야이다.At this time, the "artificial intelligence" is also referred to as AI (Artificial Intelligence), which artificially implements part or all of the human intellectual ability, and mainly solves cognitive problems such as learning, problem solving, and pattern recognition. Computer engineering focuses on solving.

또한, 상기 정신 질환 또는 이상 징후는 우울증, 불안증, 조기치매, 또는 자살 징후일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.In addition, the mental illness or abnormal symptoms may be, but are not limited to, depression, anxiety, early dementia, or suicide signs.

본 발명에서 상기 "우울증"은 감정을 조절하는 뇌의 기능에 변화가 생겨 '부정적인 감정'이 나타나는 병이며 전 세계 1억명 이상이 앓고 있는 질환이다. 우울증의 정확한 발병 원인은 밝혀지지 않았으며, 세로토닌 및 멜라토닌을 비롯하여 도파민, 노르에피네프린 등 신경과 관련된 여러 가지 호르몬이 우울증에 영향을 미친다. 또한, 우울증의 발병은 내적, 외적 영향을 받는데, 사회구조적인 요인으로 우울증을 겪는 경우는 사회분위기의 시정이나 사회 안전망의 확충 등 공동체적 협력이 함께 이루어져야 온전한 치유에 이를 수 있다.In the present invention, the "depression" is a disease in which 'negative emotions' appear due to changes in the function of the brain that regulates emotions, and more than 100 million people around the world suffer from it. The exact cause of depression is not known, and several hormones associated with nerves, including serotonin and melatonin, dopamine and norepinephrine, affect depression. In addition, the onset of depression is influenced internally and externally. In case of depression due to social structural factors, it is possible to achieve full healing only when community cooperation such as correction of social atmosphere or expansion of social safety net is performed together.

본 발명에서 상기 "불안증"은 다양한 형태의 비정상적, 병적인 불안과 공포로 인하여 일상 생활에 장애를 일으키는 정신 질환이다. 불안증의 원인은 매우 다양하고 사람마다 다르기 때문에 간단하게 규정하기는 어렵다. 의학적으로는 불안이나 우울 등 정서적인 부분을 담당하는 뇌신경 내의 신경전달물질의 부족 또는 과다, 유전적 소인, 뇌의 기능적 또는 구조적 변화 등이 원인이 될 수 있으며, 사회심리학적인 측면, 과거의 경험, 외상후 스트레스 장애나 급성 스트레스 장애 등이 원인이 되기도 한다. In the present invention, the "anxiety" is a mental disorder that causes disorders in daily life due to various forms of abnormal, pathological anxiety and fear. The causes of anxiety are so diverse and different from person to person that it is difficult to define them simply. Medically, this may be caused by a lack or excess of neurotransmitters in the cranial nerve that are responsible for the emotional part, such as anxiety or depression, genetic predisposition, functional or structural changes in the brain, and psychosocial aspects, past experience, Posttraumatic stress disorder and acute stress disorders can also be the cause.

본 발명에서 상기 "치매"는 후천적으로 인지기능의 손상 및 인격의 변화가 발생하는 질환으로, 기억 및 사고 능력이 장기적으로 점차 감퇴하여 일상적인 생활에 영향을 줄 정도에 이르게 된 넓은 범위의 뇌 손상을 의미한다. 치매의 약 50 내지 70%는 알츠하미어병에 해당하며, 약 20%는 혈액 공급의 손상이나 질병으로 인해 뇌로 혈액이 제대로 공급되지 않아 발생하는 혈관성 치매를 원인으로 가지고 있다.In the present invention, "dementia" is a disease in which cognitive impairment and personality change are acquired, and a wide range of brain damage that leads to a gradual decline in memory and thinking ability over time affects daily life. Means. About 50 to 70% of dementia corresponds to Alzheimer's disease, and about 20% is due to vascular dementia caused by poor blood supply to the brain due to damage or disease in the blood supply.

본 발명의 인공지능 기반의 음성분석을 이용한 정신 질환 또는 이상 징후를 조기 판별하는 시스템은 녹음부, 저장부, 분석부, 및 판별부를 포함한다. The system for early identification of mental disorders or abnormal symptoms using artificial intelligence-based speech analysis of the present invention includes a recording unit, a storage unit, an analysis unit, and a discriminating unit.

상기 녹음부는 사용자의 평소 음성을 일주일 내지 2개월 동안 녹음하는 것을 특징으로 하며 바람직하게는 한달 동안 녹음하는 것을 특징으로 하나, 이에 제한되지 않는다.The recording unit is characterized in that the recording of the user's usual voice for one week to two months, and preferably for one month, but is not limited thereto.

상기 저장부는 상기 녹음부에서 일주일 내지 2개월, 바람직하게는 한달 동안 녹음한 사용자의 평소 음성을 수집하는 것을 특징으로 한다.The storage unit collects the usual voice of the user recorded in the recording unit for one week to two months, preferably one month.

상기 분석부는 수집된 음성의 음도, 발화속도, 또는 특정 단어의 빈도를 분석하는 것을 특징으로 한다. The analysis unit is characterized in that for analyzing the speech, speech rate, or the frequency of a specific word of the collected voice.

이 때, 상기 "음도"는 음의 높낮이의 정도를 말하며, "발화속도"는 말을 하는 속도를 말한다. 상기 분석부에서는 녹음된 음성의 음도가 높은지 낮은지, 말 속도가 빠른지 느린지, 또는 어떤 특정 단어를 자주 사용하는지를 분석한다. At this time, the "sound" refers to the degree of pitch, and the "speech rate" refers to the speed of speaking. The analysis unit analyzes whether the recorded voice is high or low in speech, fast or slow in speech, or which specific word is frequently used.

또한, 상기 분석부는 우울증, 불안증, 조기치매, 또는 자살 징후와 관련된 단어의 사용 빈도를 분석하는 것을 특징으로 한다.In addition, the analysis unit is characterized by analyzing the frequency of use of words associated with depression, anxiety, early dementia, or suicide signs.

상기 판별부는 통계분석 및 인공지능 알고리즘을 통해 상기 분석부에서 분석한 음성 데이터로부터 정신질환 또는 이상 징후를 예측 또는 판별하는 것을 특징으로 한다.The determination unit may predict or determine a mental disease or an abnormal symptom from the voice data analyzed by the analysis unit through a statistical analysis and an artificial intelligence algorithm.

구체적으로, 상기 판별부는 상기 분석부에서 분석한 음성 데이터와 실제 사용자의 기분을 매칭한 데이터를 누적한 후, 상기 누적된 데이터를 통계분석 하여 정신 질환 또는 이상 징후를 예측 또는 판별하는 것을 특징으로 한다.In detail, the determining unit accumulates the voice data analyzed by the analyzing unit and data matching the actual user's mood, and then statistically analyzes the accumulated data to predict or determine mental illness or abnormal symptoms. .

한편, 우울증 환자들의 음성은 낮은 음도(pitch)를 나타낸다는 연구 보고(Moses, 1954; Eldred&Price, 1958)가 있으며, 또한 말속도(speech rate)에 관한 선행 연구들을 살펴보면, 우울증 환자들이 개개인의 우울한 기분에서 회복된 기분이 되면 말속도가 증가되었다는 연구 보고(Klos, Ellgring&Scherer, 1988)도 있다. 우울증 중증도가 심할수록 느린 말 속도와 낮은 음도 범위를 보였다.On the other hand, there is a research report (Moses, 1954; Eldred & Price, 1958) that the voices of depressed patients show low pitches, and previous studies on speech rate also show that depressed patients have a depressed mood. There is also a research report (Klos, Ellgring & Schcherer, 1988) that increased speech speed when the mood was recovered. The more severe the severity of depression, the slower the speech rate and the lower the negative range.

따라서, 상기 선행 연구들을 토대로 하여 상기 판별부는 상기 분석부에서 분석한 음성 데이터의 음도가 낮을 때, 발화속도가 느릴 때, 또는 우울증, 불안증, 조기치매, 또는 자살 징후와 관련된 단어의 사용 빈도가 높을 때, 실제 사용자의 기분과 매칭한 데이터를 누적한 후, 누적된 데이터를 통계분석 하여 정신 질환 또는 이상 징후를 예측 또는 판별하는 것을 특징으로 한다. Therefore, based on the preceding studies, the discriminating unit may have a high frequency of using words related to signs of depression, anxiety, early dementia, or suicide when the voice data analyzed by the analysis unit is low in voice, slow in speech, or low in speech. At this time, after accumulating data matched with the actual user's mood, the cumulative data is statistically analyzed to predict or determine mental illness or abnormal symptoms.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.The specific parts of the present invention have been described in detail above, and it is apparent to those skilled in the art that such specific descriptions are merely preferred embodiments, and thus the scope of the present invention is not limited thereto. something to do. Thus, the substantial scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.

Claims (8)

사용자의 일상 생활에서의 음성을 녹음하는 녹음부;
상기 녹음부에서 녹음된 음성을 수집하는 저장부;
상기 저장부에서 수집된 음성의 음도, 발화속도, 및 우울증, 불안증, 조기치매, 및 자살 징후와 관련된 단어의 사용 빈도를 분석하는 분석부; 및
통계분석 및 인공지능 알고리즘을 이용하여 상기 분석부에서 분석한 음성 데이터의 누적된 음도변화, 발화속도 변화, 또는 우울증, 불안증, 조기치매 및 자살 징후와 관련된 단어의 사용 빈도를 통해 우울증, 불안증, 조기치매, 및 자살 징후를 예측 또는 판별하는 판별부;
를 포함하는, 인공지능 기반의 음성분석을 이용한 우울증, 불안증, 조기치매, 및 자살 징후를 조기 판별하는 시스템.
Recording unit for recording the voice in the daily life of the user;
A storage unit for collecting the voice recorded by the recording unit;
An analysis unit for analyzing the voice frequency, speech rate, and frequency of use of words related to depression, anxiety, early dementia, and suicide signs collected from the storage unit; And
Depression, anxiety, premature frequency through the use of cumulative voice change, speech rate change, or frequency of words related to depression, anxiety, early dementia and suicide signs analyzed by the analysis unit using statistical analysis and AI algorithm A discriminating unit for predicting or determining dementia and suicide signs;
A system for determining early, depression, anxiety, early dementia, and suicide signs using artificial intelligence-based speech analysis, including.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102432275B1 (en) 2021-02-22 2022-08-16 주식회사 히포티앤씨 Data processing method For Depressive disorder diagnosis method using artificial intelligence based on multi-indicator
KR20220120749A (en) 2021-02-22 2022-08-31 주식회사 히포티앤씨 Artificial Intelligence-based Mirror Counseling Method for Depression Treatment
KR20220148365A (en) 2021-04-28 2022-11-07 동국대학교 산학협력단 Language healing system and method based on word loss detection
KR20230100439A (en) 2021-12-28 2023-07-05 동의과학대학교산학협력단 Diffuser for early screening for dementia
KR20230100830A (en) 2021-12-28 2023-07-06 주식회사 에이아이노미스 Diffuser system and method for early screening for dementia
KR20230151197A (en) 2022-04-25 2023-11-01 그래이스 정은 신 Ai-based disease diagnosis method and an apparatus using voice data

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102332097B1 (en) 2020-02-18 2021-11-26 동아대학교 산학협력단 Screening system based virtual reality for safe driving
KR102329954B1 (en) * 2020-02-25 2021-11-22 광운대학교 산학협력단 Diagnostic Monitoring System for Cognitive Impairment Server and Diagnostic Monitoring Method For The Same
KR102161638B1 (en) 2020-04-13 2020-10-06 가천대학교 산학협력단 Method, System and Computer-Readable Mediums thereof for determining the degree of dementia Based on Voice Recognition Using Machine Learning Model
US20230233136A1 (en) * 2020-07-10 2023-07-27 Seoul National University R&Db Foundation Voice characteristic-based method and device for predicting alzheimer's disease
KR102533467B1 (en) * 2020-07-10 2023-05-17 한양대학교 산학협력단 Information provision method for diagnosing mood episode(depressive, manic) using analysis of voice activity
KR102512570B1 (en) * 2020-07-15 2023-03-22 주식회사 이모코그 Method for screening psychiatric disorder based on voice and apparatus therefor
KR102399121B1 (en) * 2020-10-06 2022-05-18 주식회사 인포쉐어 Early screening system and method for high-risk groups of suicide using artificial intelligence (AI)-based video and audio information
KR102508262B1 (en) 2021-02-26 2023-03-09 (주)블라우비트 Apparatus for diagnosing dementia using voice and eye tracking and method for providing dementia information
KR102380376B1 (en) 2021-12-08 2022-04-01 주식회사 세븐포인트원 Method and server for dementia test based on voice question and answer using artificial intelligence call
EP4220648A1 (en) 2021-12-08 2023-08-02 Sevenpointone Inc. Method and server for dementia test based on questions and answers using artificial intelligence call
KR102406561B1 (en) 2021-12-08 2022-06-09 주식회사 세븐포인트원 Method and server for dementia test based on artificial intelligence call with improved completion rate
CN114463938B (en) * 2022-02-09 2024-04-09 辽宁工业大学 Intelligent monitoring system for empty nest old people
KR20230127400A (en) 2022-02-24 2023-09-01 (주) 유노믹 Service device and control method for diagnosing dementia using artivicial intelligence
KR102589757B1 (en) 2023-04-21 2023-10-13 김광훈 Dementia diagnosis service system and method using voice

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017532082A (en) * 2014-08-22 2017-11-02 エスアールアイ インターナショナルSRI International A system for speech-based assessment of patient mental status

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120070668A (en) * 2010-12-22 2012-07-02 한국전자통신연구원 Method and apparatus for diagnosis of alzheimer by using voice calls of phones
KR101804389B1 (en) * 2015-11-23 2017-12-04 주식회사 이르테크 System and method for autonomically testing dementia

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017532082A (en) * 2014-08-22 2017-11-02 エスアールアイ インターナショナルSRI International A system for speech-based assessment of patient mental status

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102432275B1 (en) 2021-02-22 2022-08-16 주식회사 히포티앤씨 Data processing method For Depressive disorder diagnosis method using artificial intelligence based on multi-indicator
KR20220120749A (en) 2021-02-22 2022-08-31 주식회사 히포티앤씨 Artificial Intelligence-based Mirror Counseling Method for Depression Treatment
KR20220148365A (en) 2021-04-28 2022-11-07 동국대학교 산학협력단 Language healing system and method based on word loss detection
KR20230100439A (en) 2021-12-28 2023-07-05 동의과학대학교산학협력단 Diffuser for early screening for dementia
KR20230100830A (en) 2021-12-28 2023-07-06 주식회사 에이아이노미스 Diffuser system and method for early screening for dementia
KR20230151197A (en) 2022-04-25 2023-11-01 그래이스 정은 신 Ai-based disease diagnosis method and an apparatus using voice data

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