德克萨斯农工大学和亚利桑那州立大学(ASU)正在合作开展一项耗资480万美元的多学科项目，该项目由美国国防高级研究计划局(DARPA)生物技术办公室资助，旨在创造一种人工智能(AI)，通过人类的呼吸来检测疲劳状态。
该项目旨在通过测量呼吸挥发性有机化合物(VOC)生物标志物，以及它们如何影响表现，特别是在高风险环境中，更好地了解睡眠剥夺、人类精神和身体疲劳。
了解呼吸中的挥发性有机化合物将使研究人员能够创建一套人工智能算法来检测一个人的疲劳状态。
“疲劳是美国国防部和我们社会许多其他部门的一个重要话题。然而，量化疲劳是非常具有挑战性的。我很高兴看到DARPA对我们严谨的科学方法的投资以及对我们世界级团队的信任。Roozbeh Jafari博士Tim和Amy Leach是德克萨斯农工大学工程学院的教授，也是该项目的主要研究者
Steven Riechman博士德克萨斯农工大学教育与人类发展学院的运动学副教授，说这些见解可能会带来新的机会，通过使用可穿戴设备来监测和预测疲劳，以防止灾难性的故障。他还说，可能有新的方法来干预疲劳，以提高在具有挑战性的环境和环境中的恢复能力。
Riechman说:“全面检查呼吸中挥发性有机化合物在从休息到疲劳的过程中的变化，将为代谢状态的转变提供有价值的见解。”
根据该项目的建议，这些化合物以前曾被用于检测其他健康问题，如肠道炎症和哮喘。它们将是所有身体系统化学信息的关键资源。
该项目将从一个高度控制的环境，逐步过渡到控制较少的现实环境。
德克萨斯农工大学的研究人员将用可以检测呼吸样本中的挥发性有机化合物的机器收集参与者在不同疲劳状态下的呼吸样本。他们将使用可穿戴监视器和传感器来测量心率、体温和其他生物特征。
Ranjana Mehta博士他是Wm迈克尔·巴恩斯工业与系统工程系的副教授，也是德克萨斯农工大学的主任NeuroErgonomics实验室他将与Riechman一起，通过在高度控制的环境中诱导疲劳，领导疲劳协议的创建和执行。
梅塔说:“这个项目不仅使我们能够开发普通和军事人群疲劳的呼吸和生理生物标志物，而且还扩大了我们对各种来源的疲劳之间相互作用的理解。”
Arul Jayaraman博士他是德州农工工程学院的执行副院长和化学工程教授希瑟·宾博士亚利桑那州立大学生命科学学院和微生物基础与应用生物设计中心的副教授，将测量呼吸样本中的挥发性有机化合物。
比恩说，在疲劳测试的不同阶段，呼吸样本的数量和组合将有助于提高对呼吸挥发性有机化合物的理解，而不仅仅是预测疲劳的能力。
比恩说:“这项研究将产生3000多个呼吸样本，这比迄今为止发表的任何呼吸VOC研究都要大一个数量级。”
兽医和生物医学科学学院生理学和药理学临床教授Ivan Ivanov博士说:“该团队将使用模式识别和统计建模来识别voc，这些voc可以在项目过程中检测和区分所研究的疲劳类型。”
贾法里将与梅塔、贾亚拉曼、里奇曼、比恩和伊万诺夫共同领导这个项目。