سیستم هوش مصنوعی مانند سگ ها می تواند بیماری را خفه کند



مطالعات نشان می دهد که اکثر مردم فکر می کنند که بو مهمترین احساس نیست. با این حال ، سگ ها با بینی خود راه خود را در جهان درک می کنند. بشر در حال حاضر از دقت بویایی حیوانات برای کشف قاچاق و مواد منفجره استفاده می کند. اخیراً نشان داده شده است که در تشخیص سرطان ، دیابت و حتی COVID-19 نیز فوق العاده خوب است. اینکه چطور سگ ها بیماری را تشخیص می دهند دقیقاً یک رمز و راز است ، اما این امر مانع از تقلید این قدرت از سوی محققان با یک ابزار تشخیصی مبتنی بر هوش مصنوعی غیر تهاجمی نشده است.

در تحقیقی که در ماه فوریه در PLOS ONE ، یک تیم چند ملیتی سیستمی با هوش مصنوعی را گزارش داده است که دقیقتر از سگهای آموزش دیده برای تشخیص صحیح موارد سرطان پروستات از نمونه ادرار است. آندریاس مرشین ، دانشمند موسسه فناوری ماساچوست ، یکی از نویسندگان این تحقیق ، می خواهد در نهایت این فناوری را در تلفن های هوشمند ادغام کند: این تلفن دارای یک سنسور کوچک با نرم افزار هوش مصنوعی است که در ابر اجرا می شود. برای سگهای ماشین تا زمانی که بتوانیم تفاوت را تشخیص دهیم. ، “او می گوید.

شناخته شده است که سرطان پروستات ، دومین سرطان کشنده در مردان در جهان است. آزمایشی که به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد و بررسی میزان بالای آنتی ژن اختصاصی پروستات ، یک پروتئین در خون ، مستعد نتایج مثبت کاذب است و می تواند 15 درصد سرطان ها را از دست بدهد. از سوی دیگر ، سگهای آموزش دیده بیش از 96 درصد از موارد در یک مطالعه 2015 که در سال 2015 منتشر شد ، توانستند بیماران مبتلا به سرطان پروستات را از نمونه ادرار شناسایی کنند. مجله اورولوژی.

هنوز هم سگها می توانند خسته و خسته شوند ، بنابراین محققان می خواهند یک سیستم مصنوعی ایجاد کنند که با ثبات بیشتری کار کند. دشواری این است که هیچ کس نمی داند بوی سگها دقیقاً چیست.

سلولهای زنده یک دسته مواد شیمیایی تولید می کنند که از پوست ، خون ، ادرار و نفس دفع می شود. بینی های مصنوعی ، از جمله بینی نانو که توسط مرشین و یکی از همکارانش تولید شده است ، اکنون می توانند این مواد شیمیایی را با غلظت میلیاردی سگ ها تشخیص دهند. اما یک ترکیب منفرد یا حتی یک گروه از ترکیبات لزوماً به معنای وجود سرطان نیست. در عوض ، سگها با شناسایی الگوهای پیچیده در مخلوط شیمیایی ، نمونه هایی را برای سرطان مثبت یا منفی تشخیص می دهند. مرشین می گوید: “دانستن اینکه بویی از چه چیزی بو می شود ، این نیست که بدانید از چه چیزی ساخته شده است.” “[The dogs are] بدون بلند کردن هر مولکول یا گروهی از مولکول ها. آنها نسبت به احساس خاصی واکنش نشان می دهند. امضایی که ما آنها را آموزش می دهیم در یک فضای ادراکی وجود دارد. “به عبارت دیگر ، این در مغز وجود دارد.

این تیم به تشخیص شیمیایی یک شبکه عصبی مصنوعی – نوعی الگوریتم هوش مصنوعی اضافه شده است که می توان از طریق مشاهده نمونه هایی از نحوه شناسایی افراد ، به عنوان مثال ، یاد گرفت. کلر میست ، مدیر عامل سازمان بریتانیایی Medical Detection Dogs و تیم او ابتدا یک آزمایشگاه لابرادور ریتریور و خز سیم را آموزش دادند تا نمونه ادرار بیماران مثبت و منفی سرطان پروستات را شناسایی کند. آنها سپس شبکه عصبی را برای تقلید از سگها آموزش دادند.

به عنوان بخشی از این مرحله دوم ، تیم هر نمونه را با استفاده از طیف سنجی جرمی کروماتوگرافی گازی ، یک روش تجزیه و تحلیل شیمیایی که باعث تخریب ترکیبات در سطح مولکولی می شود ، تصویب کرد. داده های خام به هوش مصنوعی ارسال شد ، که پس از آموزش توانست موارد مثبت را در 71 درصد از زمان و موارد منفی را در 70 تا 76 درصد از زمان ، دقت تقریباً معادل سگ ها تشخیص دهد. استفان تالر ، نویسنده و متخصص هوش مصنوعی ، رئیس جمهور و مدیرعامل Imagination Engines ، گفت که هوش مصنوعی به ویژگی های کلیدی و مدل های داده مربوط به تشخیص سگ متکی است. او می گوید: “شما نمونه های شبکه ای از کروماتوگرافی ادرار سالم را نشان می دهید ، و این الگوی طبیعی بودن را تشکیل می دهد.” “سپس ، هنگامی که شما یک آزمایش پاتولوژیک را پشت سر می گذارید ، به شما نشان می دهد که ناهنجاری ها کجا هستند.”

هیروکی ماتسونامی ، استاد ژنتیک مولکولی و میکروب شناسی در دانشگاه دوک که در این مطالعه نقش نداشت ، گفت: این اولین گام عالی در کشف روشی است که سگ ها برای تشخیص سرطان استفاده می کنند. وی گفت: “ما به عنوان دانشمند می خواهیم این پدیده را توضیح دهیم.” “این رویکرد جعبه سیاه را کمتر مبهم می کند.” اما وی گفت که اگر هدف تشخیص سرطان پروستات باشد ، دقت هنوز بسیار کم است.

مهست می گوید ، دقت کم سیستم AI ، که به خوبی سگ ها است ، از تعداد کمی از نمونه های مورد استفاده برای آموزش حیوانات ناشی می شود. اما از سال 2015 مجله اورولوژی مرشین گفت ، این مطالعه نشان می دهد که می توان سگها را برای رسیدن به دقت بیش از 96 درصد آموزش داد و هوش مصنوعی را نیز برای دستیابی به همان سرعت آموزش داد. “جایی که می توانید سگ ها را بیاورید ، ما هم دستگاه ها را می توانیم تهیه کنیم.”

منظور او از دستگاه ها ، سنسور Nano Nose است که در آزمایشگاه وی ساخته شده و از پروتئین های بویایی استفاده می کند که با اتصال به مولکول های بو به انسان و جوندگان کمک می کنند تا بو بکشند. مرشین قصد دارد الگوریتم هوش مصنوعی را با استفاده از داده های Nano Nose آموزش دهد ، که در حال حاضر یک سوم اندازه آیفون 10 است و می تواند برای ادغام در تلفن های هوشمند بیشتر کاهش یابد. وی می گوید: “الگوریتم مربوط به داده هایی است که شما ارائه می دهید ، بنابراین باید بتواند بیماری های سگ ها را تشخیص دهد.”

این بیماری ها ممکن است شامل COVID-19 باشد. تلاش های كوچك اولیه نشان می داد كه می توان به سگها آموزش داد تا عفونت های COVID را بو كنند. اوتو گرگوری ، استاد مهندسی شیمی در دانشگاه رود آیلند که بینی های الکترونیکی بسیار حساسی برای کشف مواد منفجره ایجاد کرده است ، گفت: “به نظر می رسد شواهدی وجود دارد که نشان می دهد بیماران مبتلا به COVID می توانند آمونیاک را در سطوحی از ردیابی که بوی سگها بو می دهد ، آزاد کنند. گریگوری ، که در این مطالعه دخیل نبوده و تیم او اکنون سنسورها را برای تشخیص آثار آمونیاک در نفس ، که ممکن است به قطعات در میلیارد تغییر کند ، تنظیم می کنند. به گفته وی ، بسیار جذاب خواهد بود كه این روش تشخیص شیمیایی را با شناسایی الگوی مبتنی بر AI برای شناسایی بیماری ترکیب كنید ، همانطور كه ​​دوستان چهار پا ما می توانند.


منبع: khabar-nab.ir

دیدگاهتان را بنویسید

Comment
Name*
Mail*
Website*