Algoritmus hlbokého učenia zisťuje maláriu s obrovským úspechom

blikajúce svetlo komáre malária tigrovaný komár
Komáre sú podľa Svetovej zdravotníckej organizácie najsmrteľnejším zvieraťom na svete, vďaka čomu je tento hmyz pre približne 500 miliónov ľudí každý rok viac než len škodcami. Ich uhryznutie môže byť dráždivé, ale choroby, ktoré prenášajú, môžu byť smrteľné. Zo všetkých chorôb, ktoré komáre prenášajú, je malária zďaleka najurážlivejšia a spôsobuje smrť až 2,7 milióna ľudí ročne.

Detekcia malárie je v západnej medicíne celkom jednoduchá. „V súčasnosti je zlatým štandardom techniky diagnostiky malárie manuálne mikroskopické hodnotenie zafarbených krvných náterov expertných mikroskopov, ktorých je nedostatok v prostredí s nízkymi zdrojmi,“ profesor biomedicíny Duke University Strojárstvo Adam Wax povedal Digital Trends. Inými slovami, dobre vyškolení praktizujúci musia stráviť veľa času pozeraním cez mikroskopy.

Odporúčané videá

Ale odborníkov je nedostatok, najmä v chudobných regiónoch, kde malária postihuje najviac, takže tím inžinierov Duke vymyslel inovatívnu techniku, ktorá nahrádza odborníka s algoritmu. Oni publikovali článok o svojej štúdii v časopise Plos One minulý týždeň.

Na začiatok vedci prežiaria laserom tam a späť vzorku krvi, aby vytvorili holografický obraz. Technika je celkom štandardná – taká, ktorú tím používa už roky. Obrázky môžu zobrazovať deformácie a rôzne príznaky infekcie v bunkách, ale stále je potrebné ich analyzovať, aby sa zistilo, či ide o príznaky malárie alebo iného ochorenia.

Wax a doktorand Han Sang Park identifikovali 23 metrík - ako je hrúbka buniek a asymetria - ktoré pomáhajú rozlíšiť infikované bunky od neinfikovaných. Metriky boli užitočné, ale menej spoľahlivé, ako si výskumníci želali. Ani jeden z nich sám o sebe neprekročil 90-percentnú presnosť, a tak sa nemohli rovnať oku trénovaného praktika s mikroskopom. Tu prišiel na rad algoritmus.

Výskumníci zahrnuli údaje o tisíckach zdravých a nezdravých buniek do programu hlbokého učenia, ktorý trénoval sám určiť, ktoré parametre, v ktorých prahových hodnotách a ktoré kombinácie by s najväčšou pravdepodobnosťou signalizovali maláriu infekcia.

Po prezretí tisícok obrázkov sa algoritmus naučil správne detekovať maláriu aspoň na 97 percent presnosť a spracovanie tisícok buniek za minútu dekonštrukciou hologramov na zjednodušené údaje na 23 metriky. Hologramy sa dajú ľahko zabaliť a preniesť vo veľkom, pretože algoritmus ich na nich analyzuje zjednodušené metriky, vďaka čomu je táto technika životaschopná pre regióny s nízkymi zdrojmi, kde má tendenciu byť internetové pripojenie fľakatý.

Hoci boli nástroje Wax and Park úspešné, najlepšie sa hodili do laboratórií. Odvtedy vyvinuli prenosnú a dostupnejšiu verziu, ktorá sa dá použiť v teréne a stojí približne 500 dolárov.

Odporúčania redaktorov

  • Tento nový nástroj Photoshopu môže do vašich obrázkov vniesť mágiu AI
  • Optické ilúzie by nám mohli pomôcť vybudovať ďalšiu generáciu AI
  • Fanúšik Star Treku hlboko sfalšoval údaje z éry novej generácie do novej série Picard
  • Navrhovanie nových liekov trvá roky, ale A.I. by to mohlo pomôcť skrátiť na dni
  • Deepfake-lov A.I. môže pomôcť vrátiť úder hrozbe falošných správ

Zlepšite svoj životný štýlDigitálne trendy pomáhajú čitateľom mať prehľad o rýchlo sa rozvíjajúcom svete technológií so všetkými najnovšími správami, zábavnými recenziami produktov, užitočnými úvodníkmi a jedinečnými ukážkami.