خوارزمية التعلم العميق تكتشف الملاريا بنجاح كبير

ضوء وامض البعوض الملاريا بعوضة النمر
يعد البعوض أكثر الحيوانات فتكا في العالم، وفقا لمنظمة الصحة العالمية، مما يجعل هذه الحشرات أكثر من مجرد آفات لنحو 500 مليون شخص كل عام. قد تكون عضاتهم مزعجة ولكن الأمراض التي يحملونها يمكن أن تكون قاتلة. ومن بين جميع الأمراض التي ينقلها البعوض، تعد الملاريا المرض الأكثر خطورة، حيث تتسبب في وفاة ما يصل إلى 2.7 مليون شخص سنويا.

يعد اكتشاف الملاريا أمرًا بسيطًا جدًا في الطب الغربي. "حاليًا، التقنية القياسية الذهبية لتشخيص الملاريا هي التقييم المجهري اليدوي لمسحات الدم الملطخة بواسطة "المجاهرون الخبراء الذين يعانون من نقص في البيئات منخفضة الموارد"، أستاذ الطب الحيوي بجامعة ديوك هندسة آدم واكس قال الاتجاهات الرقمية. وبعبارة أخرى، يتعين على الممارسين المدربين تدريبا جيدا أن يقضوا الكثير من الوقت في النظر من خلال المجاهر.

مقاطع الفيديو الموصى بها

ولكن هناك نقص في الخبراء، وخاصة في المناطق الفقيرة حيث تضرب الملاريا بشدة ابتكر فريق مهندسي ديوك تقنية مبتكرة تحل محل الخبير خوارزمية. هم نشرت ورقة عن دراستهم في مجلة Plos One الأسبوع الماضي.

في البداية، قام الباحثون بتسليط الليزر ذهابًا وإيابًا عبر عينة دم لإنشاء صورة ثلاثية الأبعاد. هذه التقنية قياسية جدًا، وهي تقنية استخدمها الفريق لسنوات. يمكن أن تصور الصور تشوهات وعلامات مختلفة للعدوى في الخلايا، لكنها لا تزال بحاجة إلى التحليل لتحديد ما إذا كانت الأعراض هي الملاريا أو مرض آخر.

حدد هان سانج بارك، طالب الدكتوراه والشمع، 23 مقياسًا - مثل سمك الخلية وعدم تناسقها - تساعد في تمييز الخلايا المصابة عن الخلايا غير المصابة. وكانت المقاييس مفيدة ولكنها أقل موثوقية مما أراده الباحثون. ولم يتجاوز أي منها نسبة الدقة 90% بمفرده، لذا لم يتمكنوا من مطابقة عين الممارس المدرب بالمجهر. هذا هو المكان الذي جاءت فيه الخوارزمية.

وقام الباحثون بإدخال بيانات عن آلاف الخلايا السليمة وغير الصحية في برنامج التعلم العميق الذي تم تدريبه نفسها لتحديد أي المعلمات وفي أي عتبات وأي مجموعات من المرجح أن تشير إلى الإصابة بالملاريا عدوى.

وبعد مشاهدة آلاف الصور، تعلمت الخوارزمية اكتشاف الملاريا بشكل صحيح بنسبة 97 بالمائة على الأقل دقة ومعالجة آلاف الخلايا في الدقيقة عن طريق تفكيك الصور المجسمة إلى بيانات مبسطة على 23 المقاييس. يمكن تعبئة الصور المجسمة بسهولة ونقلها بكميات كبيرة، حيث تقوم الخوارزمية بتحليلها على هذا النحو مقاييس مبسطة، مما يجعل هذه التقنية قابلة للتطبيق في المناطق منخفضة الموارد حيث يميل الاتصال بالإنترنت متقطعا.

على الرغم من نجاحها، إلا أن الأدوات التي ابتكرها واكس وبارك كانت مناسبة بشكل أفضل للمختبرات. لقد قاموا منذ ذلك الحين بتطوير نسخة محمولة وبأسعار معقولة يمكن استخدامها في الميدان ويبلغ سعرها حوالي 500 دولار.

توصيات المحررين

  • يمكن لأداة Photoshop الجديدة هذه أن تضيف سحر الذكاء الاصطناعي إلى صورك
  • الخدع البصرية يمكن أن تساعدنا في بناء الجيل القادم من الذكاء الاصطناعي
  • قام أحد مشجعي Star Trek بتزييف بيانات عصر الجيل التالي في سلسلة Picard الجديدة
  • يستغرق تصميم أدوية جديدة سنوات، لكن الذكاء الاصطناعي. يمكن أن يساعد في تقليل ذلك إلى أيام
  • مطاردة التزييف العميق بالذكاء الاصطناعي يمكن أن يساعد في الرد على تهديد الأخبار الكاذبة

ترقية نمط حياتكتساعد الاتجاهات الرقمية القراء على متابعة عالم التكنولوجيا سريع الخطى من خلال أحدث الأخبار ومراجعات المنتجات الممتعة والمقالات الافتتاحية الثاقبة ونظرات خاطفة فريدة من نوعها.