Ο αλγόριθμος βαθιάς μάθησης ανιχνεύει την ελονοσία με τεράστια επιτυχία

αναβοσβήνει φως κουνούπια ελονοσία κουνούπι τίγρη
Τα κουνούπια είναι το πιο θανατηφόρο ζώο στον κόσμο, σύμφωνα με τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας, καθιστώντας αυτά τα έντομα περισσότερα από απλά παράσιτα για περίπου 500 εκατομμύρια ανθρώπους κάθε χρόνο. Τα δαγκώματα τους μπορεί να είναι ερεθιστικά αλλά οι ασθένειες που μεταφέρουν μπορεί να αποβούν θανατηφόρες. Από όλες τις ασθένειες που μεταδίδουν τα κουνούπια, η ελονοσία είναι μακράν η πιο προσβλητική, προκαλώντας το θάνατο έως και 2,7 εκατομμυρίων ανθρώπων ετησίως.

Η ανίχνευση της ελονοσίας είναι αρκετά απλή στη δυτική ιατρική. «Επί του παρόντος, η τεχνική του χρυσού προτύπου για τη διάγνωση της ελονοσίας είναι η χειροκίνητη μικροσκοπική αξιολόγηση των λεκιασμένων επιχρισμάτων αίματος από έμπειροι μικροσκόπιοι που έχουν έλλειψη σε χώρους με χαμηλούς πόρους», καθηγητής Βιοϊατρικής του Πανεπιστημίου Duke Μηχανική Adam Wax είπε στο Digital Trends. Με άλλα λόγια, οι καλά εκπαιδευμένοι επαγγελματίες πρέπει να περνούν πολύ χρόνο κοιτάζοντας μέσα από μικροσκόπια.

Προτεινόμενα βίντεο

Αλλά οι ειδικοί είναι σε έλλειψη, ειδικά σε φτωχές περιοχές όπου η ελονοσία πλήττει περισσότερο, έτσι η ομάδα των μηχανικών του Duke επινόησε μια καινοτόμο τεχνική που αντικαθιστά τον ειδικό με ένα αλγόριθμος. Αυτοί

δημοσίευσαν μια εργασία για τη μελέτη τους στο περιοδικό Plos One την περασμένη εβδομάδα.

Αρχικά, οι ερευνητές ρίχνουν ένα λέιζερ μπρος-πίσω μέσα από ένα δείγμα αίματος για να κατασκευάσουν μια ολογραφική εικόνα. Η τεχνική είναι αρκετά τυπική - μια τεχνική που η ομάδα χρησιμοποιεί εδώ και χρόνια. Οι εικόνες μπορεί να απεικονίζουν παραμορφώσεις και διάφορα σημάδια μόλυνσης στα κύτταρα, αλλά πρέπει ακόμα να αναλυθούν για να καθοριστεί εάν τα συμπτώματα είναι ελονοσίας ή άλλης ασθένειας.

Το κερί και ο διδακτορικός φοιτητής Han Sang Park εντόπισε 23 μετρήσεις - όπως το κυτταρικό πάχος και η ασυμμετρία - που βοηθούν στη διάκριση των μολυσμένων κυττάρων από τα μη μολυσμένα. Οι μετρήσεις ήταν χρήσιμες αλλά λιγότερο αξιόπιστες από ό, τι ήθελαν οι ερευνητές. Κανένα από αυτά δεν ξεπέρασε το 90 τοις εκατό από μόνο του, έτσι δεν μπορούσαν να ταιριάξουν με το μικροσκόπιο το μάτι ενός εκπαιδευμένου επαγγελματία. Εκεί μπήκε ο αλγόριθμος.

Οι ερευνητές τροφοδότησαν δεδομένα για χιλιάδες υγιή και ανθυγιεινά κύτταρα στο πρόγραμμα βαθιάς μάθησης, το οποίο εκπαιδεύτηκε να καθορίσει ποιες παραμέτρους σε ποια όρια και ποιοι συνδυασμοί θα σηματοδοτούσαν πιθανότατα μια ελονοσία μόλυνση.

Μετά την προβολή χιλιάδων εικόνων, ο αλγόριθμος έμαθε να ανιχνεύει σωστά την ελονοσία με τουλάχιστον 97 τοις εκατό ακρίβεια και επεξεργασία χιλιάδων κυττάρων ανά λεπτό αποδομώντας τα ολογράμματα σε απλοποιημένα δεδομένα στο 23 μετρήσεις. Τα ολογράμματα μπορούν εύκολα να συσκευαστούν και να μεταδοθούν χύμα, αφού ο αλγόριθμος τα αναλύει σε τέτοια απλουστευμένες μετρήσεις, καθιστώντας την τεχνική βιώσιμη για περιοχές με χαμηλούς πόρους όπου τείνει να υπάρχει σύνδεση στο Διαδίκτυο ανώμαλος.

Αν και επιτυχημένα, τα όργανα που δημιούργησαν οι Wax and Park ήταν τα πλέον κατάλληλα για εργαστήρια. Έκτοτε έχουν αναπτύξει μια φορητή και πιο προσιτή έκδοση που μπορεί να χρησιμοποιηθεί στο πεδίο και κοστίζει περίπου 500 $.

Συστάσεις των συντακτών

  • Αυτό το νέο εργαλείο Photoshop θα μπορούσε να φέρει μαγεία AI στις εικόνες σας
  • Οι οπτικές ψευδαισθήσεις θα μπορούσαν να μας βοηθήσουν να δημιουργήσουμε την επόμενη γενιά τεχνητής νοημοσύνης
  • Ένας θαυμαστής του Star Trek ψεύτισε τα Δεδομένα Επόμενης Γενιάς στη νέα σειρά Picard
  • Ο σχεδιασμός νέων φαρμάκων διαρκεί χρόνια, αλλά η A.I. θα μπορούσε να βοηθήσει να μειωθεί σε ημέρες
  • Deepfake-hunting A.I. θα μπορούσε να βοηθήσει στην αντιμετώπιση της απειλής των ψευδών ειδήσεων

Αναβαθμίστε τον τρόπο ζωής σαςΤο Digital Trends βοηθά τους αναγνώστες να παρακολουθούν τον γρήγορο κόσμο της τεχνολογίας με όλα τα τελευταία νέα, διασκεδαστικές κριτικές προϊόντων, διορατικά editorial και μοναδικές κρυφές ματιές.