Algoritam dubokog učenja s velikim uspjehom otkriva malariju

bljeskajuće svjetlo komarci malaria tiger mosquito
Komarci su najsmrtonosnija životinja na svijetu, prema Svjetskoj zdravstvenoj organizaciji, čineći ove insekte više od pukih štetočina za oko 500 milijuna ljudi svake godine. Njihovi ugrizi mogu biti iritantni, ali bolesti koje prenose mogu biti kobne. Od svih bolesti koje prenose komarci, malarija je daleko najopasnija, uzrokujući smrt čak 2,7 milijuna ljudi godišnje.

U zapadnoj medicini otkrivanje malarije prilično je jednostavno. “Trenutno je zlatna standardna tehnika za dijagnosticiranje malarije ručna mikroskopska procjena obojenih krvnih razmaza pomoću stručnjaka mikroskopista koji su nedostatni u okruženjima s niskim resursima,” profesor biomedicine na Sveučilištu Duke Inženjering Adam Wax rekao je za Digital Trends. Drugim riječima, dobro obučeni praktičari moraju provesti mnogo vremena gledajući kroz mikroskope.

Preporučeni videozapisi

Ali nedostaje stručnjaka, posebno u siromašnim regijama gdje malarija najviše pogađa, tako da tim Dukeovih inženjera osmislio je inovativnu tehniku ​​koja zamjenjuje stručnjaka s algoritam. Oni

objavio rad o svom istraživanju u časopisu Plos One prošli tjedan.

Za početak, istraživači usmjeravaju laser naprijed-natrag kroz uzorak krvi kako bi konstruirali holografsku sliku. Tehnika je prilično standardna — ona koju tim koristi godinama. Slike mogu prikazati deformacije i razne znakove infekcije u stanicama, ali ih još treba analizirati kako bi se utvrdilo jesu li simptomi malarije ili neke druge bolesti.

Wax i doktorand Han Sang Park identificirali su 23 metrike - kao što su debljina i asimetrija stanica - koje pomažu razlikovati zaražene stanice od nezaraženih. Mjerni podaci su bili korisni, ali manje pouzdani nego što su istraživači željeli. Nijedan od njih nije sam premašio 90-postotnu točnost, tako da nisu mogli usporediti oko uvježbanog praktičara s mikroskopom. Tu se pojavio algoritam.

Istraživači su unijeli podatke o tisućama zdravih i nezdravih stanica u program dubokog učenja, koji je trenirao sama odrediti koji bi parametri u kojim pragovima i koje kombinacije najvjerojatnije signalizirali malariju infekcija.

Nakon pregledavanja tisuća slika, algoritam je naučio ispravno detektirati malariju s najmanje 97 posto točnost i obrada tisuća stanica u minuti dekonstruiranjem holograma u pojednostavljene podatke na 23 metrika. Hologrami se mogu jednostavno zapakirati i prenijeti u velikom broju, budući da ih algoritam analizira na pojednostavljena metrika, što tehniku ​​čini održivom za regije s malo resursa gdje internetska veza obično postoji pjegav.

Iako uspješni, instrumenti koje su stvorili Wax i Park bili su najprikladniji za laboratorije. Od tada su razvili prijenosnu i pristupačniju verziju koja se može koristiti na terenu i košta oko 500 dolara.

Preporuke urednika

  • Ovaj novi Photoshop alat mogao bi unijeti AI magiju u vaše slike
  • Optičke iluzije mogle bi nam pomoći u izgradnji sljedeće generacije umjetne inteligencije
  • Obožavatelj Zvjezdanih staza duboko je lažirao podatke iz ere sljedeće generacije u novu seriju Picard
  • Dizajniranje novih lijekova traje godinama, ali A.I. mogao pomoći smanjiti to na dane
  • Deepfake-hunting A.I. mogao pomoći uzvratiti udarac prijetnji lažnih vijesti

Nadogradite svoj životni stilDigitalni trendovi pomažu čitateljima da prate brzi svijet tehnologije sa svim najnovijim vijestima, zabavnim recenzijama proizvoda, pronicljivim uvodnicima i jedinstvenim brzim pregledima.