Algoritmus hlubokého učení detekuje malárii s obrovským úspěchem

blikající světlo komáři malárie tygr komár
Podle Světové zdravotnické organizace jsou komáři nejsmrtelnějším zvířetem na světě, takže každý rok je tento hmyz pro asi 500 milionů lidí více než pouhé škůdce. Jejich kousnutí může být dráždivé, ale nemoci, které přenášejí, mohou být smrtelné. Ze všech nemocí, které komáři přenášejí, je malárie zdaleka nejurážlivější a způsobuje ročně smrt až 2,7 milionu lidí.

Detekce malárie je v západní medicíně docela jednoduchá. „V současné době je zlatým standardem techniky diagnostiky malárie manuální mikroskopické hodnocení obarvených krevních nátěrů expertní mikroskopové, kterých je v prostředí s nízkými zdroji nedostatek,“ profesor biomedicíny na Duke University Inženýrství Adam Vosk řekl Digital Trends. Jinými slovy, dobře vyškolení cvičenci musí strávit spoustu času prohlížením mikroskopů.

Doporučená videa

Ale odborníků je nedostatek, zejména v chudých regionech, kde malárie zasáhne nejhůře tým inženýrů Duke vymyslel inovativní techniku, která nahrazuje odborníka algoritmus. Ony publikoval článek o své studii v časopise Plos One minulý týden.

Pro začátek vědci prosvítají laserem tam a zpět vzorek krve, aby vytvořili holografický obraz. Technika je docela standardní – taková, kterou tým používá roky. Obrázky mohou zobrazovat deformace a různé známky infekce v buňkách, ale stále je třeba je analyzovat, aby se zjistilo, zda se jedná o příznaky malárie nebo jiného onemocnění.

Wax a doktorand Han Sang Park identifikovali 23 metrik – jako je buněčná tloušťka a asymetrie – které pomáhají odlišit infikované buňky od neinfikovaných. Metriky byly užitečné, ale méně spolehlivé, než si výzkumníci přáli. Žádný z nich sám o sobě nepřekročil 90procentní přesnost, takže se nemohly rovnat oku trénovaného praktika s mikroskopem. Tam přišel na řadu algoritmus.

Výzkumníci vložili data o tisících zdravých a nezdravých buněk do programu hlubokého učení, který trénoval sám určit, které parametry v jakých prahových hodnotách a které kombinace by s největší pravděpodobností signalizovaly malárii infekce.

Po zhlédnutí tisíců obrázků se algoritmus naučil správně detekovat malárii s alespoň 97 procenty přesnost a zpracování tisíců buněk za minutu dekonstrukcí hologramů na zjednodušená data na 23 metriky. Hologramy lze snadno balit a přenášet hromadně, protože je na nich algoritmus analyzuje zjednodušené metriky, díky nimž je tato technika životaschopná pro regiony s nízkými zdroji, kde bývá připojení k internetu uhrovitý.

Přestože byly nástroje Wax and Park úspěšné, nejlépe se hodily do laboratoří. Od té doby vyvinuli přenosnou a cenově dostupnější verzi, kterou lze použít v terénu a stojí asi 500 dolarů.

Doporučení redakce

  • Tento nový nástroj Photoshopu by mohl do vašich obrázků přinést kouzlo umělé inteligence
  • Optické iluze by nám mohly pomoci vybudovat další generaci AI
  • Fanoušek Star Treku hluboce zfalšoval data z éry nové generace do nové série Picard
  • Navrhování nových léků trvá roky, ale A.I. by to mohlo pomoci zkrátit na dny
  • Deepfake-lov A.I. může pomoci udeřit proti hrozbě falešných zpráv

Upgradujte svůj životní stylDigitální trendy pomáhají čtenářům mít přehled o rychle se měnícím světě technologií se všemi nejnovějšími zprávami, zábavnými recenzemi produktů, zasvěcenými úvodníky a jedinečnými náhledy.