luckyea77 (luckyea77) wrote,
luckyea77
luckyea77

Categories:

Новая система с машинным обучением определяет болезни по пробам воздуха лучше собак



Команда исследователей из Массачусетского технологического института (MIT) и других учреждений разработала систему, которая может определять химическое и микробное содержание пробы воздуха с даже большей чувствительностью, чем нос собаки.

Многочисленные исследования показали, что обученные собаки могут обнаруживать многие виды заболеваний, включая рак легких, груди, яичников, мочевого пузыря и простаты и, возможно, COVID-19, просто по запаху. В некоторых случаях, связанных, например, с раком простаты, собаки с 99% вероятностью обнаруживали заболевание, обнюхивания образцов мочи пациентов.

Но для дрессировки таких собак нужно время. Ученые искали способы автоматизировать удивительные обонятельные способности собачьего носа и мозга в компактном устройстве. Теперь команда исследователей из MIT и других учреждений разработала систему, которая может определять химическое и микробное содержание пробы воздуха с даже большей чувствительностью, чем нос собаки. Ученые объединили ее с моделью машинного обучения, которая выявляет отличительные характеристики образцов, сигналящих о болезни.

Открытия, которые, по словам исследователей, когда-нибудь могут привести к созданию автоматизированной системы обнаружения запахов, достаточно маленькой, чтобы ее можно было встроить в мобильный телефон, опубликованы в журнале PLoS ONE в статье Клэр Гест из компании Medical Detection Dogs в Великобритании. Также в проекте приняли участие исследователь Андреас Мершин из MIT и еще 18 ученых из университета Джона Хопкинса, Фонда рака простаты и ряда других институтов и организаций.


Схема исследования для испытания обоняния собак. (A) Две собаки, Флорин и Мидас, выбранные для участия в испытании. (B) Изображение презентационных емкостей. (C) Тестовые емкости помещают в металлический рычаг, прикрепленный к карусели. (D) Сравнение показаний к биопсийно-отрицательному контролю и образцам рака в двойном слепом исследовании. Эта таблица показывает, что из 21 контрольного образца Флорин дал 5 ложноположительных показаний, что дало 76,2% специфичности по сравнению с 6 ложноположительными показаниями Мидас, что привело к 70% специфичности. Обе собаки правильно указали 5 из 7 целевых образцов, что дало чувствительность 71,4. Предоставлено: PLOS ONE, )CC-BY 4.0, creativecommons.org/licenses/by/4.0/)

Последние несколько лет ученые совершенствуют миниатюрную детекторную систему, которая включает обонятельные рецепторы млекопитающих, стабилизированные для работы в качестве датчиков. Потоки данных обрабатываются в режиме реального времени с помощью возможностей обычного смартфона. По словам ученых, детекторы, оснащенные передовыми алгоритмами, разработанными с помощью машинного обучения, потенциально могут обнаружить ранние признаки заболевания гораздо раньше, чем обычный скрининг.

В последних тестах команда проверила 50 образцов мочи от подтвержденных случаев рака простаты и контрольной группы здоровых людей с использованием собак, обученных и обслуживаемых компанией Medical Detection Dogs в Великобритании, и миниатюрной системы обнаружения. Затем они применили программу машинного обучения, чтобы выявить любые сходства и различия между образцами, которые могут помочь сенсорной системе идентифицировать болезнь. При тестировании одних и тех же образцов искусственная система смогла сопоставить показатели успешности собак, причем оба метода набрали более 70%.

По словам ученых, миниатюрная система обнаружения на самом деле в 200 раз более чувствительна, чем нос собаки, с точки зрения способности обнаруживать и идентифицировать крошечные следы различных молекул. Это уже подтверждено контролируемыми тестами, санкционированными DARPA. Чтобы грамотно интерпретировать молекулы ученые использовали машинное обучение. Их цель — попытаться найти неуловимые закономерности, которые собаки могут вывести из запаха, но люди не могут понять с помощью химического анализа.

Tags: медицина, техника
Subscribe

Posts from This Journal “техника” Tag

promo luckyea77 декабрь 30, 15:00 8
Buy for 10 tokens
По этой ссылке можно скачать информационную базу для программы "1С:Предприятие". С помощью данной базы можно готовиться и сдавать экзамены по темам: - Электробезопасность - Основы промышленной безопасности А.1 - Специальные требования промышленной безопасности: Б 9.31. Эксплуатация опасных…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 5 comments