Dirbtinis intelektas, skirtas kariniam gegužės pagalbos bipoliniam gydymui

Nauji tyrimai atskleidžia, kad mašininio mokymosi programa, sukurta kariuomenei, taip pat gali būti naudojama numatant bipolinio sutrikimo gydymo rezultatus.

Sinsinatis universiteto (UC) mokslininkai atliko medicininį tyrimą naudodamiesi programa, iš pradžių sukurta kovai oras-oras. Sėkmingas mašininės neryškios logikos naudojimas atveria galimybę naudoti AI arba mašininį mokymąsi ligoms gydyti.

Tyrimo metu daktaras Davidas Fleckas, UC medicinos koledžo docentas ir jo bendraautoriai, naudojo dirbtinį intelektą, vadinamą „genetiniais neryškiais medžiais“, kad numatytų, kaip bipoliniai pacientai reaguoja į ličių.

Bipolinis sutrikimas, pavaizduotas televizijos laidoje „Tėvynė“ ir „Oskarus“ pelniusiame „Sidabrinių pamušalų knygelėje“, per atitinkamus metus veikia net šešis milijonus JAV suaugusiųjų arba keturis procentus suaugusiųjų.

"Psichiatrijoje bipolinio sutrikimo gydymas yra toks pat menas, kaip ir mokslas", - sakė Fleckas.

„Pacientai svyruoja tarp manijos ir depresijos periodų. Tais laikotarpiais gydymas keisis. Tikrai sunku juos tinkamai gydyti ligos stadijose “.

Tyrimo metu mokslininkai nustatė geriausius iš aštuonių įprastų modelių, naudojamų šiuo metu gydant bipolinį sutrikimą, ir numatė, kas į ličio gydymą atsakys 75 proc. Tikslumu.

Palyginimui, UC tyrinėtojų sukurtas modelis, naudodamas AI, numatė, kaip pacientai 100 procentų laiko reaguos į ličio reakciją. Dar įspūdingiau, kad UC modelis 92 proc. Tikslumu numatė faktinį manijos simptomų sumažėjimą po ličio gydymo.

Pasirodo, tas pats dirbtinis intelektas, kuris praėjusiais metais simuliacijoje pralenkė oro pajėgų pilotus po modeliavimo Wrighto-Pattersono oro pajėgų bazėje, taip pat puikiai priima naudingus sprendimus, kurie gali padėti gydytojams gydyti ligas.

Rezultatai pateikiami žurnaleBipoliniai sutrikimai.

„Tai rodo, kad aviacijai ir kosmosui finansuojamos pastangos yra medicinos žaidimų keitiklis. Ir tai yra nuostabu “, - sakė dr. Kelly Cohen, UC inžinerijos ir taikomųjų mokslų kolegijos profesorė.

Coheno doktorantas Nicholas Ernest yra dirbtinio intelekto kūrimo ir konsultavimo bendrovės „Psibernetix, Inc.“ įkūrėjas.

„Psibernetix“ dirba tokiose programose kaip „oras-oras“, kibernetinis saugumas ir nuspėjamoji analizė. Neaiškus Ernesto logikos algoritmas sugeba surikiuoti didžiules galimybes, kad pasiektumėte geriausius pasirinkimus tiesiogine akimirksniu.

"Paprastai problemos, kurias sprendžia mūsų intelekto intelektas, turi daugybę galimų sprendimų" googolplexes ", kurios yra tikrai begalinės", - sakė tyrimo bendraautorius Ernestas.

Jo komanda sukūrė miglotą genetinę logiką, vadinamą „Alfa“, galinčią numušti pilotus simuliacijose, net jei kompiuterio orlaivis buvo sąmoningas su lėtesniu greičiu ir mažiau judriomis skrydžio charakteristikomis.

Sistemos autonominis sprendimų priėmimas realiuoju laiku nušovė į pensiją išėjusį JAV oro pajėgų pulkininką Gene Lee kiekviename užsiėmime.

"Atrodė, kad aš žinojau apie savo ketinimus ir iškart reagavau į skrydžio pokyčius ir raketų dislokavimą", - praėjusiais metais sakė Lee. „Tai mokėjo nugalėti mano darytą kadrą. Jei reikia, akimirksniu pereita nuo gynybinių ir puolamųjų veiksmų “.

Amerikos aeronautikos ir astronautikos institutas šiemet pagerbė Coheną ir Ernestą už „dirbtinio intelekto pažangą ir pritaikymą didelio masto, prasmingoms ir iššaukiančioms su kosminės erdvės problemomis“.

Didžiąją savo karjeros dalį Cohenas praleido dirbdamas su neaiškia logika pagrįstą intelektinį intelektą dronuose. Jis panaudojo inžinerijos koledžo sabatą, norėdamas kreiptis į UC medicinos koledžą su mintimi: O jei jie galėtų pritaikyti nuostabią miglotos logikos numatomąją galią ypač dilgėlinei medicinos problemai?

Medicina ir avionika turi mažai ką bendro. Bet kiekvienas iš jų apima užsakytą procesą - didžiulį sprendimų medį - kad būtų galima pasirinkti geriausią pasirinkimą.

Apytikslė logika yra sistema, kuri remiasi ne konkrečiais apibrėžimais, o apibendrinimais, kad kompensuotų neapibrėžtumą ar statistinį triukšmą. Šis dirbtinis intelektas vadinamas „genetiniu neryškiu“, nes jis nuolat tobulina savo atsakymą, išmesdamas mažesnius pasirinkimus analogiškai genetiniams Darvino gamtos atrankos procesams.

Cohenas tai lygina su vaiko mokymu atpažinti kėdę. Pamatęs tik keletą pavyzdžių, bet kuris vaikas gali atpažinti daiktą, kuriame žmonės sėdi kaip kėdė, neatsižvelgiant į jo formą, dydį ar spalvą.

„Mums nereikia didelės statistinės duomenų bazės, kad galėtume mokytis. Mes išsiaiškiname dalykus. Mes darome kažką panašaus, kad imituotume tai su neaiški logika “, - sakė Cohenas.

Cohenas rado imlią auditoriją Flecke, kuris dirbo su buvusiu UC Vaizdo tyrimų centru. Galų gale, kas geriau gali spręsti vieną iš sunkiausių medicinos mokslo problemų nei raketų mokslininkas? Aviacijos ir kosmoso inžinierius Cohenas pajuto šią užduotį.

Ernestas teigė, kad žmonės neturėtų maišyti technologijos su jos taikymu. Jo sukurtas algoritmas nėra jausminga būtybė, kaip piktadariai filmo „Terminatorius“ franšizėje, o tik įrankis, pasak jo, nors ir galingas, iš pažiūros nesibaigiančių programų.

Ernesto įmonė sukūrė EVE - genetinį neryškų intelektą, kuris specializuojasi kuriant kitus genetinius neryškius intelektinius intelektus. EVE parengė pacientų duomenų nuspėjamąjį modelį, vadinamą „LITHium Intelligent Agent“ arba „LITHIA“ bipoliniam tyrimui.

„Šis nuspėjamasis modelis panaudoja neaiškios logikos galią, kad galėtumėte priimti labiau pagrįstą sprendimą“, - sakė Ernestas. Ir, skirtingai nuo kitų dirbtinio intelekto rūšių, neaiški logika gali paprasta kalba apibūdinti, kodėl ji pasirinko, sakė jis.

Tyrėjai kartu su UC Psichiatrijos ir elgesio neurologijos katedros klinikinių tyrimų pirmininko pavaduotoju dr. Calebu Adleriu ištyrė bipolinį sutrikimą - dažną, pasikartojančią ir dažnai visą gyvenimą trunkančią ligą. Nepaisant nuotaikos sutrikimų paplitimo, jų priežastys yra menkai suprantamos, sakė Adleris.

- Tikrai, tai juoda dėžė, - tarė Adleris. „Mes diagnozuojame žmogų su bipoliniu sutrikimu. Tai jų simptomų aprašymas. Bet tai nereiškia, kad visi turi tas pačias priežastis “.

Tinkamo gydymo pasirinkimas gali būti vienodai keblus.

„Per pastaruosius 15 metų įvyko manijos gydymo sprogimas. Mes turime daugiau galimybių. Bet mes nežinome, kas į ką reaguos “, - sakė Adleris. „Jei galėtume numatyti, kas geriau reaguotų į gydymą, sutaupytumėte laiko ir padarinių“.

Taikant tinkamą priežiūrą, bipolinis sutrikimas yra valdoma lėtinė liga pacientams, kurių gyvenimas gali normalizuotis.

Naujajame UC tyrime, kurį iš dalies finansavo Nacionalinio psichikos sveikatos instituto parama, nustatyta 20 pacientų, kuriems aštuonias savaites buvo paskirtas ličio gydymas manijos epizodui gydyti. Penkiolika iš 20 pacientų į gydymą reagavo gerai.

Algoritmas, be kitų duomenų, naudojo dviejų tipų pacientų smegenų nuskaitymo analizę, kad 100 procentų tikslumu numatytų, kurie pacientai reaguoja gerai, o kurie ne. Algoritmas taip pat numatė simptomų sumažėjimą per aštuonias savaites. Šį pasiekimą dar labiau paveikė tai, kad prognozavimui buvo naudojami tik objektyvūs biologiniai duomenys, o ne subjektyvi patyrusių gydytojų nuomonė.

Šaltinis: Sinsinatis universitetas