Aktualności
Sztuczna inteligencja zdiagnozuje guz mózgu
12 maja 2020, 17:30
Sztuczna inteligencja zdiagnozuje guz mózgu

Firmy Intel i Penn Medicine pracują nad koncepcją wyszkolenia sztucznych sieci neuronowych do wykrywania guzów.

Pomocna sieć neuronowa


Sztuczna inteligencja (SI) ma coraz większe znaczenie w walce o ludzkie zdrowie. W numerze 2/2020 „PC Formatu" wspominaliśmy o sztucznej inteligencji, która pomaga walczyć z rakiem piersi, także w newsach regularnie donosimy o kolejnych dokonaniach SI w medycynie. Naukowcom udało się dopracować algorytmy do tego stopnia, że potrafią radzić sobie z wykrywaniem raka piersi, płuc i skóry lepiej niż lekarze.

Kolejnym krokiem jest zaprzęgnięcie sztucznej sieci neuronowej do obszaru medycyny zajmującej się guzami mózgu.

Aby osiągnąć wysoką skuteczność SI w wykrywaniu nowotworów mózgu u człowieka, naukowcy z Intela i Uniwersytetu Pensylwanii będą prowadzić szeroko zakrojone badania. Na czele projektu stanie firma Penn Medicine, która wykorzysta specjalistyczny sprzęt i oprogramowanie dostarczone przez koncern Intel. Przeprowadzi ona 29 międzynarodowych instytucji opieki zdrowotnej i badawczych przez proces tworzenia wyspecjalizowanego modelu SI.

Sieć neuronowa zostanie wyszkolona na potężnym zestawie danych dotyczących nowotworów mózgu; nie będą przy tym ujawniane dane wrażliwe pacjentów.

 

Bezpieczna nauka


W projekcie zostanie wykorzystana metoda uczenia maszynowego określana jako „federated learning". Dzięki tej technice trenowanie algorytmu odbywa się na wielu zdecentralizowanych urządzeniach lub serwerach. W ten sposób nie są udostępniane przechowywane na nich informacje podlegające ochronie.

W projekcie tym szpitale będą więc mogły współpracować ze sobą bez wymiany danych wrażliwych poszczególnych pacjentów. Algorytmy uczyć się będą wyłącznie na specyficznych detalach medycznych dotyczących schorzenia.

Model federated learningu

Model „federated learningu", wykorzystującego urządzenia brzegowe i urządzenia przenośne

Do projektu dołączą instytucje ze Stanów Zjednoczonych, Kanady, Wielkiej Brytanii, Holandii, Szwajcarii, Indii i Niemiec. Utworzony zostanie w ten sposób duży zbiór danych o guzach mózgu. Będzie to największa na świecie baza informacji na ten temat.

 

Ogrom danych

Aby wyszkolenie sztucznej inteligencji do wczesnego wykrywania zmian w mózgu i diagnozowania guzów się powiodło, konieczna jest potężna baza danych na temat różnych stadiów rozwoju choroby. Główny inżynier Intela, Jason Martin, podkreślił w rozmowie z dziennikarzami, że aby w pełni wykorzystać potencjał SI do walki z guzami mózgu, potrzeba jak największej ilości danych treningowych. W przypadku tak szeroko zakrojonego projektu trudno wskazać konkretny termin zakończenia badań z pozytywnymi efektami.

Projekt finansowany jest z dotacji przekazanej przez Narodowy Instytut Zdrowia (NIH). Kwota przeznaczona na badania opiewa na prawie 1,5 mln dolarów. Dotacja przyznana została na 3 lata, można się więc spodziewać, że w tym czasie nie raz świat obiegną informacje o postępach w kwestii nauczania SI wykrywania guza.

model federated workflow

Amerykańskie Stowarzyszenie Nowotworów Mózgu prognozuje, że tylko w tym roku guz mózgu zostanie zdiagnozowany u kolejnych 80 tys. osób, w tym ok. 5 tys. dzieci.

fot. Google, Intel, Gerd Altman

 


Paula Jeziorska