郭一璞 发自 凹非寺
量子位 报导 | 大众号 QbitAI
你听说过“菊纹”么？
跟手指上一圈一圈的指纹相同，菊花也有许多个褶儿，每个人褶儿的造型纹理也是不相同的，因而，“菊纹”能成为绝无仅有的身份标识。
斯坦福出品的这款智能马桶，就用到了这个冷常识。
这款马桶靠菊纹“打卡”，辨认“坐者”，并用马桶内的一系列传感器监控“坐者”的分泌物、分泌状况信息，以判别“坐者”是否有患上某种疾病的危险。
也便是说，这款智能马桶的智商，碾压你去日本旅行用到的那种“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，本文没有影响胃口的图片，读者老爷们可定心阅览。
菊纹是怎样肥四？
“菊纹”，其实是个新词，是这个马桶的创造者们造的，英文analprint，假如你去Google这个词，会发现它最近几天才出现在这样一个世界上。
Anal意思是“肛门的”，print天然就指的是“印子”，肛门的印子，咱们就翻译成“菊纹”了。
留意霓虹国皇室的那个“菊纹”没有一毛钱联系。
不过，因为研讨菊花实在是太羞羞了，所以直到上个世纪，人类的常识库里才有“菊纹是每个人绝无仅有的身份特征”这一条。
发现这一点的，是西班牙画家萨尔瓦多·达利，便是《回忆的永久》的创作者。
西方画家们喜爱画人体，达利也不破例，他也因而有了许多时机研讨人类的菊花。
在阅菊很多后，达利发现，无论是傲慢的贵族，仍是一般的劳动人民，人类的菊花都有35个或许37个褶儿，并且除了双胞胎之外，每个人的菊花褶儿的造型都是不相同的。菊花褶儿，和指纹相同，是每个人一起的身份标识。
因而，斯坦福的研讨者们在创造这个马桶的时分，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辨认，判别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辨认传感器啊？
其实也是有的，智能马桶的创造者做了双保险，不只辨认菊纹，也辨认指纹。仅仅，光靠指纹来辨认马桶的使用者有一个bug：
有人不冲马桶！
所以，假如只靠指纹辨认的话，或许A上厕所不冲马桶，B冲了马桶，就会过错的把A的数据记在B头上。
所以，辨认菊纹要稳一点，究竟你不能雇人替你上厕所。
可是，让AI看菊花会有另一个bug：AI有时分会找错菊花。
就好像你在用AI刷脸的时分，假如死后远处有另一个人，体系有时分就会偏偏确定后边那个人而无视你的大脸。
那么在AI找菊花的时分，也或许找错，比方把女人的外生殖器当成菊花。
这就为难了，分分钟某hub现场。
因而，对数据隐私维护的要求十分高了。所以这款智能马桶的一切数据传输和存储，都是通过哈希函数端到端加密的。
创造者说，还能够用低强度激光扫描仪或许红外摄像机来拍照，这样拍到的隐私部位相片和正常人眼看是不相同的，即便万一被露出，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
辨认菊纹仅仅榜首步，接下来还要给菊纹的主人查看身体。
既然是要查看身体嘛，那马桶里就不或许只要拍照菊花的摄像头一个传感器，还有N个各式各样的传感器。
让咱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剖析带（iii），后边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），后边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。
公然，你如厕的时分年月静好，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用，全方位检测使用者的如厕状况。
比方，肛门相机能够拍照菊纹的详细细节，能够判别是谁坐在了这个马桶上。
压力传感器能够感受到有个屁股坐在这儿，判别屁股的主人蹲坑蹲了多长时刻，或许也能够判别他这一局王者荣耀打了多久。
而尿液剖析带上装了尿流计，能够判别使用者放出来的是泉流仍是洪水；还能够测定尿液里有没有蛋白，有多少蛋白，这也是尿检的目标之一。
只不过，男女小便的姿态不同，尿液流动的方位也有所不同，因而创造者们在研讨要不要放个弹性棒之类的，一伸一缩，就能够精准触摸尿液。
前方的两个尿液相机能够别离从左面和右边判别尿液别离拍照，判别排尿时刻，从而结合流量算出排尿量。
而在大便的时分，这个马桶没有越王勾践那么智能，无法尝粪，只能观粪——没错，用到的仍是咱们了解的卷积神经网络，看着马桶底部的水坑，来完成分辩图画的分类。
详细的分类办法，是用布里斯托大便分类法，这个办法从榜首型到第七型别离是便秘到拉肚子的突变进程，榜首型、第二型是便秘，第三型、第四型是正常，第五、六、七型，那或许是拉肚子了。
CNN学习图片数据集练习之后，就能够判别粪主便秘/正常/拉肚子了。练习之后，CNN的准确率和医学生差不太多。
别的，这个马桶还能够检测排便时刻，用的仍是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，它看的仍是马桶的水坑，翻开LED灯照明，判别水坑是清洁，仍是有粪便，仍是有厕纸三种状况。
明显，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况现已完毕，只要中心才是真实的发射时刻。
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”时刻传到HR的电脑里，折算成带薪休假。
不过，在研讨者正常设定的规矩中，这些检测到的数据会被搜集起来传到云端，然后发给如厕者的医师，协助监测健康状况。
可是，装了这么多传感器，还要直触摸摸尿液，要怎么清洁呢？
别忘了现在的智能马桶就现已有清洁菊花的功用了。这个智能马桶里装了能够喷水的清洁体系，能够清洁菊花，也能够清洁传感器们。
能查出什么病？
这篇论文的一起一作之一，斯坦福医学院科学家Seung-min Park撰文介绍，现在这款智能马桶现已能够检测出良性前列腺增生、肠易激综合征、尿路感染等疾病。
创造者们估计，假如投入出产的话，这台智能马桶的制作本钱在300~600美元之间。
折算成人民币便是在2100元~4200元之间，考虑到赢利、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出产。
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:///articles/s41551-020-0534-9
留意，假如看论文原文的话，请尽量避开吃饭时刻。
