Intel työskentelee Pennsylvanian yliopiston kanssa yksityisyyttä suojaavan tekoälyn avulla aivokasvainten tunnistamisessa

Intel Labs ja Pennsylvanian yliopiston Perelman School of Medicine (Penn Medicine) perustavat liiton 29 kansainvälisen terveydenhuolto- ja tutkimuslaitoksen kanssa kouluttamaan tekoälymalleja, jotka tunnistavat aivokasvaimia käyttämällä yksityisyyttä säilyttävää tekniikkaa nimeltä federated learning . Tätä työtä rahoittaa mm Tietotekniikka syöväntutkimukselle (ICTR) -ohjelma National Cancer Institute (NCI) National Institutes of Healthin (NIH) kolmevuotisella 1.2 miljoonan dollarin apurahalla, joka myönnettiin johtavalle tutkijalle tohtori Spyridon Bakasille. Center for Biomedical Image Computing and Analytics (CBICA) että University of Pennsylvania.

"Tekoäly on lupaava aivokasvainten varhaisessa havaitsemisessa, mutta se vaatii enemmän tietoa kuin yksittäinen lääketieteellinen keskus pystyy saavuttamaan täyden potentiaalinsa. Käyttämällä Intelin ohjelmistoja ja laitteistoja sekä joidenkin Intelin valoisimpien mielien tukea teemme yhteistyötä Pennsylvanian yliopiston ja 29 yhteistyössä toimivan lääketieteellisen keskuksen liiton kanssa edistääksemme aivokasvainten tunnistamista ja samalla suojellaksemme arkaluonteisia potilastietoja. – Jason Martin, pääinsinööri, Intel Labs

Kuinka se toimii

Penn Medicine ja 29 terveydenhuolto- ja tutkimuslaitosta Yhdysvalloista, Kanadasta, Yhdistyneestä kuningaskunnasta, Saksasta, Alankomaista, Sveitsistä ja Intiasta käyttävät liittoutunutta oppimista, joka on hajautettua koneoppimista koskevaa lähestymistapaa, jonka avulla organisaatiot voivat tehdä yhteistyötä syväoppimisprojekteissa ilman potilaiden jakamista. tiedot.

Penn Medicine ja Intel Labs julkaisivat ensimmäisenä asiakirjan yhdistetystä oppimisesta lääketieteellisen kuvantamisen alalla, mikä osoitti erityisesti, että yhdistetty oppimismenetelmä voi opettaa mallin yli 99 prosentin tarkkuudella kuin perinteisessä, ei-yksityisessä käytössä. menetelmä. Tämä asiakirja esiteltiin alun perin kansainvälisessä lääketieteellisen kuvankäsittelyn ja tietokoneavusteisen intervention konferenssissa (MICCAI) 2018 Granadassa, Espanjassa. Uusi työ hyödyntää Intelin ohjelmistoja ja laitteistoja yhdistävän oppimisen toteuttamiseen tavalla, joka tarjoaa lisäsuojaa sekä mallille että tiedoille.

"Tiedeyhteisömme hyväksyy laajalti sen, että koneoppimiskoulutus vaatii runsaasti ja monipuolista dataa, jota yksikään oppilaitos ei voi hallita. Koordinoimme 29 yhteistyössä toimivan kansainvälisen terveydenhuolto- ja tutkimuslaitoksen liittoa, joka pystyy kouluttamaan terveydenhuollon uusinta AI-malleja käyttämällä yksityisyyttä suojelevia koneoppimistekniikoita, mukaan lukien liittoutunut oppiminen. Tänä vuonna liitto alkaa kehittää algoritmeja, jotka tunnistavat aivokasvaimia huomattavasti laajennetusta versiosta. Kansainvälisen aivokasvaimen segmentoinnin (BraTS) haaste tietojoukko. Tämä liitto antaa lääketieteen tutkijoille pääsyn huomattavasti suurempiin määriin terveydenhuollon dataa samalla kun se suojelee näiden tietojen turvallisuutta." – Dr. Spyridon Bakas, Pennsylvanian yliopisto

Miksi sillä on merkitystä:

Mukaan American Brain Tumor Association (ABTA)Tänä vuonna lähes 80,000 4,600 ihmisellä diagnosoidaan aivokasvain, joista yli XNUMX XNUMX on lapsia. Kouluttaakseen ja rakentaakseen mallin aivokasvaimen havaitsemiseksi, joka voisi auttaa varhaisessa havaitsemisessa ja parempien tulosten saavuttamisessa, tutkijat tarvitsevat pääsyn suuriin määriin asiaankuuluvaa lääketieteellistä tietoa. On kuitenkin olennaista, että tiedot pysyvät yksityisinä ja suojattuina, jolloin Intel-teknologian yhdistävä oppiminen tulee käyttöön. Tätä lähestymistapaa hyödyntämällä kaikkien kumppaniorganisaatioiden tutkijat voivat työskennellä yhdessä aivojen havaitsemiseen tähtäävän algoritmin rakentamisessa ja kouluttamisessa. kasvain suojaa samalla arkaluonteisia lääketieteellisiä tietoja.

Mitä seuraavaksi:

Vuonna 2020 Penn ja 29 kansainvälistä terveydenhuolto- ja tutkimuslaitosta käyttävät Intelin yhdistettyä oppimislaitteistoa ja -ohjelmistoa tuottaakseen uuden huippuluokan tekoälymallin, joka on koulutettu tähän mennessä suurimman aivokasvaintietojoukon pohjalta – kaikki ilman arkaluonteisia potilastietoja. jättää yksittäiset yhteistyökumppanit. Yhteistyöinstituutioiden osajoukkoa, jonka odotetaan osallistuvan tämän liiton ensimmäisen vaiheen käynnistämiseen, ovat Pennsylvanian yliopiston sairaala, Washingtonin yliopisto St. Louisissa, Pittsburghin yliopiston lääketieteellinen keskus, Vanderbiltin yliopisto, Queen's University, Münchenin tekninen yliopisto, Bernin yliopisto, King's College London ja Tata Memorial Hospital.

Lue lisää:

• Mikä on yhdistetty oppiminen?
• Federated Learning for Medical Imaging (blogi)
• Sekä tekoälyn että yksityisyyden edistäminen ei ole nollasummapeliä (op-ed)
• Intelin tekoäly
• Federated Learning in Medicine