Доктор Ватсон и другие. ИИ в здоровье и жизни

Искусственный интеллект еще никого не убил — по крайней мере, напрямую — но есть много указаний на то, что он успешно спасает человеческую жизнь или, по крайней мере, здоровье. Примером может служить знаменитый суперкомпьютер IBM Watson, спасший женщину, страдающую от редкой формы лейкемии.

О первом случае такого типа сообщили медики из Токийского университета. Искусственный интеллект правильно диагностировал редкую форму лейкемии у шестидесятилетней женщины. Ранее пациент был осмотрен врачами, но без какого-либо эффекта. Уотсону потребовалось около 10 минут, чтобы поставить правильный диагноз. За это время он сравнил ее генетические изменения с 20 миллионами научных статей о раке. Это позволило признать необходимость изменения лечения и, наконец, спасти жизнь. Машина сделала быстро то, что врачам-людям потребовалось бы гораздо больше времени.

Искусственный интеллект от IBM давно сотрудничает с одним из онкологических центров Нью-Йорка. В конечном итоге он должен действовать как полноценный консультантчтобы помочь врачам определить наиболее подходящие виды терапии на основе тематических исследований и профессиональных медицинских писем. В конце ноября 2016 года центр сообщил о значительных успехах системы идентификации рака Watson на основе изображений искусственного интеллекта.

Врач, использующий систему обнаружения рака IBM Watson.

Эти и многие другие сведения позволяют предположить, что Уотсон делает головокружительную карьеру в медицинской диагностике. Недавно немцы обратились за помощью к инженерам из IBM и провели эксперимент, в котором использовался американский ИИ. Эндокринолог Юрген Шефер из Центра невыявленных и редких заболеваний Университетской клиники в Марбурге с коллегой, Тобиасем Мюллерем, они выбрали пятьсот пациентов, и их данные были загружены в память Ватсона. Затем компьютер попросили диагностировать десятки случаев. Уотсон — на основании предоставленных ему данных — дал целый список болезней, от которых могли страдать эти люди. Он систематизировал их с точки зрения вероятности точности диагноза. Во всех случаях список наиболее вероятных заболеваний, упомянутых аппаратом, совпадал с тем, что ранее заявляли врачи. Однако Уотсону понадобились не дни и недели, чтобы создать его, а секунды.

Воодушевленные этими успехами, врачи и инженеры решили, что с декабря 2016 года Watson будет заниматься диагностикой в ​​гораздо более широком масштабе. Пациентам предстоит заполнить очень подробную анкету, благодаря которой суперкомпьютер извлечет как можно больше факторов, которые могли повлиять на их здоровье. Один из вопросов даже о том, какие животные были у них, когда они были детьми. Это позволит интеллигенции IBM определить возможность заражения зоонозами.

Специалисты надеются, что Watson сможет выявлять даже болезни, ранее неизвестные медицине. Если он не находит упоминаний о симптомах в предоставленном ему сборнике медицинской литературы, это может означать, что выявлен совершенно новый недуг. 

Тело и ум

Как известно, в разных странах наблюдается дефицит медицинских специалистов. Более того, те, кто уже присутствует, могут ошибаться. Поэтому создание машины, по крайней мере, такой же точной, как человек в ее диагностике, — большое дело. Если, например, компьютерная система способна выявлять рак кожи на ранней стадии, шансы на излечение значительно возрастают — врач или медсестра делает снимок патологических изменений с помощью дерматоскопа, прибора, которым пользуются специалисты, и отправляет его к аналитическому облаку, которое соответствует диагнозу, сопровождаемому информацией о вероятности поражения. Пока такие инструменты разрабатываются в научно-исследовательских и медицинских учреждениях для поддержки врачей. Однако, как известно, искусственный интеллект обучается, так что кто знает, может скоро человек в белом халате окажется ненужным.

Уже сейчас алгоритм, созданный Enlitic, лучше опытных рентгенологов распознает опасные узлы в легких на изображениях компьютерной томографии и МРТ. ИИ также вызывает интерес в фармацевтической промышленности. Merck тестирует использование нейронных сетей для анализа трехмерной структуры молекул с точки зрения их пригодности для борьбы с конкретными патогенами.

Как оказалось, системы искусственного интеллекта могут лечить — или, по крайней мере, диагностировать — не только тело, но и разум. Алгоритм машинного обучения, созданный американскими учеными, работающими под руководством психологов из Медицинского центра детской больницы Цинциннати, в ходе исследования 379 человек показал 93-процентную эффективность в выявлении людей с суицидальными наклонностями. 

Не алгоритмы, а нечеткая логика

Обычно, с точки зрения врачей, пациент не просто болен или здоров, но может быть поражен в самой разной степени. Симптомы проявляются на многих уровнях интенсивности. Например, давление может быть очень низким, низким, средним, нормальным, хорошим, высоким, очень высоким и т. д., а также может варьироваться. Таким образом, классическая логика, которую можно просто назвать бивалентной, не является хорошим языком для описания медицинских вопросов — лучше использовать многозначную логику или ее обобщения. И это область нейронных сетей и искусственного интеллекта. Известен в мире ИИ Байесовские методы i статистический работают лучше, чем системы ноль-единица. Система вычисляет вероятность того, что гипотеза верна для данной записи. Расчеты показывают вероятностные связи между симптомами и заболеванием, хотя они не всегда являются причинно-следственными — часто только корреляции.

Здесь мы имеем дело с так называемым неклассическая логикаНапример. немонотонная логикагде добавление новых знаний может изменить достоверность ранее установленных фактов. Другие известные термины в этой категории включают многозначная логика Ораз нечеткая логика (). Нечеткое множество – это множество элементов и степеней принадлежности этих элементов к заданному множеству. Например, для артериального давления можно определить набор «высоких до опасной степени», задав среднее значение давления, считающееся таковым, определенное несколькими экспертами, и присвоив значения принадлежности 0 как минимальные, определяемые экспертами. Нечеткая логика быстро набирает популярность в медицинских системах, вытесняя закрытые алгоритмы управления.

Также стоит помнить, что в медицине есть задачи, которые сложно включить в такие алгоритмы. К ним относятся такие решения, как: медицинские диагнозы, рекомендации по дополнительным тестам и экстренные решения. Также невозможно ритмизировать распознавание симптомов, классификацию состояния здоровья, поведение человека, чувство речи, проверку доз препаратов, возможные взаимодействия отдельных препаратов и возможные противопоказания. Потенциальный создатель алгоритма также озаботился планированием терапии, диеты, оптимизацией деятельности во время ее прохождения — так же, как и управлением устройствами, поддерживающими жизненные функции, мониторингом состояния пациента или предупреждением в кризисных ситуациях.

С другой стороны, традиционные закрытые алгоритмы невозможно встроить в визуальный анализ — распознавание и интерпретацию изображений с медицинского оборудования и контроль качества изображений. Это задачи, с которыми у нас есть хорошее предчувствие, что продвинутый искусственный интеллект справится с ними. Вероятно, он также мог бы хорошо справляться с выявлением закономерностей, обнаружением опасных симптомов на ЭКГ, ЭЭГ и других сигналах, выделением сигналов из нескольких источников, удалением шумов из изображений, фильтрацией электрических сигналов и прогнозированием развития болезни.

Пятьсот лет плюс

Сохранение здоровья и жизни с помощью искусственного интеллекта и роботов — интригующая тема, но для некоторых ее все еще недостаточно. Подающая надежды калифорнийская компания Humai хочет пойти дальше. Вместо того, чтобы пытаться продлить нашу жизнь, он планирует использовать искусственный интеллект воскрешать мертвых! Процедура предполагала замораживание мозга человека, предварительно установив в него чип «личности». Основатель, Джош Боканегра, он заверил своих критиков, что вполне серьезно относится к сохранению человеческой личности на неопределенный срок. По его словам, это может стать возможным в ближайшие тридцать лет.

Рекламный пакет компании, планирующей в том числе воскрешение мертвых

Записанные данные «о стилях разговора, поведенческих моделях, мыслительных процессах и информации о том, как функционировало само тело» будут закодированы в «следующей жизни» в различных типах датчиков, «которые будут встроены в искусственное тело, оснащенное мозгом умершего». .» Неизвестно, сколько будет стоить такая услуга и как будут получены мозги. Боканегра сказал в заявлении для СМИ: «Когда технология будет полностью разработана, мы сможем имплантировать мозг в искусственное тело». Он добавил, что функции искусственного тела будут управляться с помощью импульсов мозговых нервов, точно так же, как сегодня управляются протезы в усовершенствованной форме протезирования.

Слова Боканегры не сильно отличаются от предсказаний Рэя Курцвейла, которые также обещают бессмертие на основе технологий.

Генеральный директор Google Ventures Билл Марис считает, что наступит день, когда люди смогут жить до пятисот лет благодаря новаторским достижениям в области медицины и биомеханики. Основой для вывода медицины на новый уровень в борьбе со смертью является искусственный интеллект.

Все согласны с этим.