Η Intel Συνεργάζεται με το Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια για την Χρήση Προστασίας Ιδιωτικού Απορρήτου με τη Βοήθεια του AI για την Αναγνώριση Εγκεφαλικών Όγκων

Τα Intel (INTC ) Labs και η Ιατρική Σχολή Perelman του Πανεπιστημίου της Πενσυλβάνια (Penn Medicine) δημιουργούν μια ομοσπονδία με 29 διεθνείς ιδρύματα υγείας και ερευνών για την εκπαίδευση μοντέλων τεχνητής νοημοσύνης (AI) που αναγνωρίζουν εγκεφαλικούς όγκους χρησιμοποιώντας μια τεχνική προστασίας ιδιωτικού απορρήτου που ονομάζεται ομοσπονδιακή μάθηση. Αυτό το έργο χρηματοδοτείται από το πρόγραμμα Informatics Technology for Cancer Research (ICTR) του Εθνικού Ινστιτούτου Καρκίνου (NCI) των Εθνικών Ινστιτούτων Υγείας (NIH), μέσω μιας χορηγίας τριών ετών, 1,2 εκατομμυρίων δολαρίων που απονέμεται στον κύριο ερευνητή Δρ. Spyridon Bakas, στο Κέντρο Βιοϊατρικής Επεξεργασίας Εικόνων και Αναλυτικής (CBICA) του Πανεπιστημίου της Πενσυλβάνια.

“Η τεχνητή νοημοσύνη δείχνει μεγάλη υπόσχεση για την πρώιμη ανίχνευση εγκεφαλικών όγκων, αλλά θα χρειαστεί περισσότερα δεδομένα από όσα διαθέτει οποιοδήποτε單ικό ιατρικό κέντρο για να φτάσει στο πλήρες του δυναμικό. Χρησιμοποιώντας λογισμικό και υλικό της Intel και υποστήριξη από κάποια από τα più έξυπνα μυαλά της Intel, συνεργαζόμαστε με το Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια και μια ομοσπονδία 29 συνεργαζόμενων ιατρικών κέντρων για την προώθηση της αναγνώρισης εγκεφαλικών όγκων ενώ προστατεύουμε ευαίσθητα δεδομένα ασθενών.” – Jason Martin, αρχισυντάκτης, Intel Labs

Πώς Λειτουργεί

Η Penn Medicine και 29 ιδρύματα υγείας και ερευνών από τις Ηνωμένες Πολιτείες, τον Καναδά, το Ηνωμένο Βασίλειο, τη Γερμανία, τις Κάτω Χώρες, την Ελβετία και την Ινδία θα χρησιμοποιήσουν ομοσπονδιακή μάθηση, η οποία είναι μια κατανεμημένη προσέγγιση μάθησης που επιτρέπει στις οργανώσεις να συνεργάζονται σε προγράμματα βαθιάς μάθησης χωρίς να μοιράζονται δεδομένα ασθενών.

Η Penn Medicine και τα Intel Labs ήταν τα πρώτα που δημοσίευσαν μια εργασία σχετικά με την ομοσπονδιακή μάθηση στον τομέα της ιατρικής εικόνας,特别 δείχνοντας ότι η ομοσπονδιακή μάθηση θα μπορούσε να εκπαιδεύσει ένα μοντέλο με ακρίβεια πάνω από 99% ενός μοντέλου που εκπαιδεύτηκε με την παραδοσιακή, μη ιδιωτική μέθοδο. Αυτή η εργασία παρουσιάστηκε αρχικά στη Διεθνή Διάσκεψη για την Ιατρική Επεξεργασία Εικόνων και Υπολογιστική Βοήθεια (MICCAI) 2018, στη Γρανάδα, στην Ισπανία. Το νέο έργο θα αξιοποιήσει το λογισμικό και το υλικό της Intel για την εφαρμογή της ομοσπονδιακής μάθησης με τρόπο που παρέχει πρόσθετη προστασία ιδιωτικού απορρήτου τόσο στο μοντέλο όσο και στα δεδομένα.

“Είναι ευρέως αποδεκτό από την επιστημονική μας κοινότητα ότι η εκπαίδευση της μηχανικής μάθησης απαιτεί πολλά και διαφορετικά δεδομένα που δεν μπορεί να διαθέτει οποιοδήποτε單ικό ίδρυμα. Συντονίζουμε μια ομοσπονδία 29 συνεργαζόμενων διεθνών ιδρυμάτων υγείας και ερευνών, τα οποία θα μπορέσουν να εκπαιδεύσουν μοντέλα AI υψηλής ποιότητας για την υγεία, χρησιμοποιώντας τεχνολογίες μηχανικής μάθησης που προστατεύουν την ιδιωτικότητα, συμπεριλαμβανομένης της ομοσπονδιακής μάθησης. Φέτος, η ομοσπονδία θα αρχίσει να αναπτύσσει αλγόριθμους που αναγνωρίζουν εγκεφαλικούς όγκους από μια μεγαλοπρεπή έκδοση του διεθνούς προκλήματος αναγνώρισης εγκεφαλικών όγκων (BraTS). Αυτή η ομοσπονδία θα επιτρέψει στους ερευνητές να έχουν πρόσβαση σε πολύ περισσότερα δεδομένα υγείας ενώ προστατεύουν την ασφάλεια των δεδομένων.” – Δρ. Spyridon Bakas, Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια

Γιατί Έχει Σημασία:

Σύμφωνα με την Αμερικανική Εταιρεία Εγκεφαλικών Όγκων (ABTA), σχεδόν 80.000 άνθρωποι θα διαγνωστούν με εγκεφαλικό όγκο φέτος, με πάνω από 4.600 από αυτούς να είναι παιδιά. Για να εκπαιδεύσουν και να δημιουργήσουν ένα μοντέλο που να αναγνωρίζει εγκεφαλικούς όγκους και να βοηθήσει στην πρώιμη ανίχνευση και τα καλύτερα αποτελέσματα, οι ερευνητές χρειάζονται πρόσβαση σε μεγάλα ποσά σχετικών ιατρικών δεδομένων. Ωστόσο, είναι απαραίτητο να παραμείνουν τα δεδομένα ιδιωτικά και προστατευμένα, και यह είναι το σημείο όπου η ομοσπονδιακή μάθηση με την τεχνολογία της Intel έρχεται. Χρησιμοποιώντας αυτήν την προσέγγιση, οι ερευνητές από όλα τα συνεργαζόμενα ιδρύματα θα μπορέσουν να συνεργαστούν στην ανάπτυξη και την εκπαίδευση eines αλγορίθμου για την αναγνώριση εγκεφαλικών όγκων ενώ προστατεύουν ευαίσθητα ιατρικά δεδομένα.

Τι Είναι το Επόμενο:

Το 2020, η Penn και τα 29 διεθνή ιδρύματα υγείας και ερευνών θα χρησιμοποιήσουν το υλικό και το λογισμικό ομοσπονδιακής μάθησης της Intel για να παράγουν ένα νέο μοντέλο AI υψηλής ποιότητας που θα εκπαιδευτεί στο μεγαλύτερο σύνολο δεδομένων εγκεφαλικών όγκων μέχρι σήμερα — όλα αυτά χωρίς να αφήσουν ευαίσθητα δεδομένα ασθενών να εγκαταλείψουν τα ιδρύματα. Η υποομάδα των συνεργαζόμενων ιδρυμάτων που αναμένεται να συμμετάσχει στην έναρξη της πρώτης φάσης αυτής της ομοσπονδίας περιλαμβάνει το Νοσοκομείο του Πανεπιστημίου της Πενσυλβάνια, το Πανεπιστήμιο του Σαιντ Λούις, το Ιατρικό Κέντρο του Πανεπιστημίου του Πίτσμπουργκ, το Πανεπιστήμιο Βαντερμπίλτ, το Πανεπιστήμιο Κουίνς, το Τεχνικό Πανεπιστήμιο του Μονάχου, το Πανεπιστήμιο του Μπέρν, το Κολέγιο Κινγκς του Λονδίνου και το Νοσοκομείο Τάτα.

Μάθετε Περισσότερα:

• Τι είναι η Ομοσπονδιακή Μάθηση;
• Ομοσπονδιακή Μάθηση για Ιατρική Επεξεργασία Εικόνων (blog)
• Η Προώθηση και του AI και της Ιδιωτικότητας Δεν Είναι Ένα Μηδέν-Σύνολο Παιχνίδι (αποψή)
• Τεχνητή Νοημοσύνη στην Intel
• Ομοσπονδιακή Μάθηση στην Ιατρική