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能用于医疗诊断的人工智能模型

Pouneh Gorji(左二)是计算科学家Russ Greiner实验室的研究人员之一,他开发了一种新的基于人工智能的模型,可以更快、更准确地从医学扫描图中识别疾病。“如果没有她的贡献,这份出版物就不会存在,”主要作者Roberto Vega(左九)说。(图片摄于2018年)

由艾伯塔大学的计算科学团队和衍生公司MEDO的成员发表的一项新研究表明,一种新的深度学习模型可以更快、更准确地从医学扫描图中识别疾病。这个突破性的模型是该大学科学学院的一个研究团队的成果。

深度学习是人工智能子领域机器学习中的一种技术,作为一种计算机算法,它可以从大量的数据中找到合适的模式,生成可用于进行预测的模型。这些模型通过需要经过十万到百万级的实例学习,才能达到最佳效果。但在医学领域,出于隐私和保密等原因,研究人员通常只能访问几百张医学扫描图像,这无疑是医学诊断领域一个独特的挑战。

(图片来源:Unsplash)

该研究的主要作者、计算机科学系的研究生Roberto Vega说:“在数据很少的情况下,对深度学习模型进行训练,其性能往往会很差。”

“在我们的研究中,我们解决了在训练实例很少的情况下,如何通过深度学习模型以解决医学任务。我们主要的思路是,利用医学文献中的知识来更好的引导学习的过程。”

提升性能的另一个方法是,通过医学专家间接提供的数据,对医学图像算法进行训练。这种方法允许算法从扫描图像中学习表征各种疾病的模式,从而使其能够预测新患者的扫描图像结果是否健康。

“我们的方法既提高了模型诊断的准确性,又为其预测提供了有意义的可信度,从而得以估计扫描图像存在疾病的概率,”Vega说。

“通过这项研究,我们希望为放射科医生提供更好的工具,让他们的工作更轻松、快捷,和高效。我们也面临着医务人员稀缺的问题,这在发展中国家更加严重。我们希望开发出的模型让医学专家能做出更好的决定。”

团队协作之成果

Vega解释道,当研究人员最初开始该项目时,该算法仅专门针对髋关节发育不良。而计算机科学系的Pouneh Gorji(因飞机失事而遇难)致力于开发用于识别脂肪肝的机器学习模型,正是她的加入,最终促使团队重新设计算法,并实现了性能上的突破。

(图片来源:Unsplash)

“最初的算法不适用于脂肪肝,所以Pouneh和我开始合作解决这个问题。几周后,我们发现,原始方法中存在一个重要缺陷。随后,我们提出了一个解决方案,”Vega说。

“我们共同完成的工作是这个方法成功的关键,也是这项研究最终能发表的原因。没有她的贡献,这篇研究论文就不会存在。”

作者:Andrew Lyle

翻译:彭琛

审校:董子晨曦

引进来源:艾伯塔大学

本文来自:中国数字科技馆
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