2021. 09. 15. - 09:40
Lerakták a kutatók az emberbe ültethető mesterséges intelligencia alapjait?
Alapjaiban módosíthatja a mesterséges intelligencia alkalmazása az orvostudományt és az egészségügyet. A betegségek a gépi tanulás segítségével nagyon korai stádiumban észlelhetővé válnak, ám a beültethető MI-platform is elérhető közelségbe került.
Már elkezdődött és a folyamat csak tökéletesedni fog: alapvető változásokat hozhat a mesterséges intelligencia (MI) használata az orvostudomány és az egészségügy terén. A páciens-diagnosztizációs adatok ugyanis, amelyek az ECG-ből, EKG-ből, röntgenfelvételekből származnak, a gépi tanulás segítségével is elemezhetők lesznek, vagyis a betegségeket igen korai szakaszukban észre lehet venni, egészen finom eltérések is észlelhetővé válnak.
Komoly technikai kihívásnak eddig inkább a mesterséges intelligencia emberi testbe történő beültetése tűnt.
A Drezdai Műszaki Egyetem Optoelektronika Tanszékének most sikerült kifejlesztenie egy biokompatibilis, beültethető MI-platformot, mely valós időben osztályozza az egészséges és a kóros állapotokat – biológiai jeleket például, mint amilyen a szívverés.
Anélkül azonosít kóros elváltozásokat, hogy orvos látta volna a beteget.
A kutatási eredményeket a drezdai tudósok a Science Advances folyóiratban tették közzé. Olvasd el: 50 éves kérdésre adott választ napok alatt a mesterséges intelligencia
Az emberi életek megmentése érdekében akár beültethető mesterséges intelligencia is szóba jöhet
A Karl Leo professzor, dr. Hans Kleemann és Matteo Cucchi vezette kutatócsoport olyan megközelítést mutatott be az egészséges és a kóros biológiai jelek valós idejű osztályozásához, mely biokompatibilis mesterséges intelligencia-chipen alapul.
A szakemberek polimer alapú szálhálózatokat használtak, amelyek szerkezetileg hasonlítanak az emberi agyhoz, és lehetővé teszik az ún. tározószámítás neuromorf mesterséges intelligencia-elvét.
A polimer szálak véletlenszerű elrendezése úgynevezett „visszatérő hálózatot” alkot, mellyel adatokat lehet feldolgozni, az emberi agyhoz hasonlóan. Ezen hálózatok nemlinearitása lehetővé teszi a legkisebb jelváltozások felerősítését is, melyeket - például szívverés esetén – az orvosok gyakran nehezen tudnak értékelni. A polimer hálózatot használó nemlineáris transzformációval azonban ez gond nélkül elérhető.
A kutatók vizsgálatai során a mesterséges intelligencia 88 százalékos pontossággal meg tudta különböztetni az egészséges szívverést három gyakori aritmiától. Sőt, a folyamatban a polimer hálózat kevesebb energiát használt fel, mint egy pacemaker.
Számos alkalmazási lehetősége van tehát a beültethető MI-rendszereknek: használhatók például a műtét utáni szívritmuszavarok vagy szövődmények nyomon követésére és okostelefonon keresztüli jelentésére, az orvos és a beteg részére, hogy a gyors orvosi segítség elérhető legyen. Olvasd el: Jobb klinikai döntéseket hozhat a mesterséges intelligencia, mint az emberek?
„Az az elképzelés, hogy ötvözzük a modern elektronikát és a biológiát, az elmúlt években nagy utat járt be, az úgynevezett szerves vegyes vezetők kifejlesztésével - magyarázta Matteo Cucchi, PhD hallgató, a tanulmány első szerzője. - Eddig azonban a sikerek egyszerű elektronikus alkatrészekre, például egyedi szinapszisokra vagy érzékelőkre korlátozódtak. Eddig nem volt mód az összetett feladatok megoldására.”
Mint mondta, kutatásaik során most döntő lépés történt a jövőkép megvalósítása felé. Azáltal, hogy kihasználják a neuromorf számítástechnika erejét, nemcsak valós időben sikerült komplex osztályozási feladatokat megoldaniuk - potenciálisan képesek lesznek erre az emberi szervezetben is.
A megközelítés lehetővé teszi a jövőben további intelligens rendszerek kifejlesztését, amelyek segíthetik az emberi életek megmentését.
L.A.
