Алгоритм глибокого навчання виявляє малярію з величезним успіхом

миготливе світло комарів малярії тигровий комар
За даними Всесвітньої організації охорони здоров’я, комарі є найбільш смертоносною твариною у світі, що робить цих комах не просто шкідниками для приблизно 500 мільйонів людей щороку. Їх укуси можуть дратувати, але хвороби, які вони переносять, можуть бути смертельними. З усіх хвороб, які переносять комарі, малярія, безумовно, є найнебезпечнішою, щороку спричиняє смерть 2,7 мільйонів людей.

У західній медицині виявити малярію досить просто. «Наразі золотим стандартом діагностики малярії є ручна мікроскопічна оцінка пофарбованих мазків крові за допомогою експертів-мікроскопістів, яких не вистачає в умовах обмежених ресурсів», – професор біомедичної галузі Університету Дьюка. Інженерія Адам Вакс розповів Digital Trends. Іншими словами, добре підготовленим практикам доводиться витрачати багато часу на перегляд мікроскопів.

Рекомендовані відео

Але експертів не вистачає, особливо в бідних регіонах, де малярія вражає найбільше команда інженерів Duke розробила інноваційну техніку, яка замінює експерта на алгоритм. Вони

опублікував статтю про їх дослідження в журналі Plos One минулого тижня.

Для початку дослідники просвічують лазером туди-сюди крізь зразок крові, щоб створити голографічне зображення. Техніка досить стандартна — така, якою команда користується роками. Зображення можуть зображати деформації та різні ознаки інфекції в клітинах, але їх ще потрібно проаналізувати, щоб визначити, чи є симптоми малярії чи іншої хвороби.

Уакс і докторант Хан Санг Пак визначили 23 показники, такі як товщина клітини та асиметрія, які допомагають відрізнити інфіковані клітини від неінфікованих. Показники були корисними, але менш надійними, ніж хотіли дослідники. Жодна з них не перевищувала 90-відсоткову точність самостійно, тому вони не могли порівняти око навченого лікаря з мікроскопом. Ось тут і з’явився алгоритм.

Дослідники ввели дані про тисячі здорових і нездорових клітин у програму глибокого навчання, яка проводила навчання самостійно визначити, які параметри в яких порогових значеннях і які комбінації найімовірніше вказуватимуть на малярію інфекція.

Переглянувши тисячі зображень, алгоритм навчився правильно виявляти малярію принаймні в 97 відсотках точність і обробка тисяч клітин на хвилину шляхом деконструювання голограм у спрощені дані на 23 метрики. Голограми можуть бути легко упаковані та передані гуртом, оскільки алгоритм аналізує їх на такі спрощена метрика, що робить техніку життєздатною для регіонів з низьким рівнем ресурсів, де зазвичай є підключення до Інтернету плямистий.

Незважаючи на успіх, інструменти, створені Ваксом і Парком, найкраще підходили для лабораторій. Відтоді вони розробили портативну та більш доступну версію, яку можна використовувати в польових умовах і коштує близько 500 доларів.

Рекомендації редакції

  • Цей новий інструмент Photoshop може привнести магію ШІ у ваші зображення
  • Оптичні ілюзії можуть допомогти нам створити наступне покоління ШІ
  • Фанат «Зоряного шляху» зробив глибоке підроблення даних наступного покоління в новій серії «Пікард».
  • Створення нових ліків займає роки, але А.І. може допомогти скоротити це до днів
  • Deepfake-hunting А.І. може допомогти завдати удару у відповідь загрозі фейкових новин

Оновіть свій спосіб життяDigital Trends допомагає читачам стежити за динамічним світом технологій завдяки всім останнім новинам, цікавим оглядам продуктів, проникливим редакційним статтям і унікальним у своєму роді коротким оглядам.