इंटेल पेन्सिल्वेनिया विश्वविद्यालय के साथ मस्तिष्क ट्यूमर की पहचान के लिए गोपनीयता-संरक्षण वाले एआई का उपयोग करने में काम कर रहा है

इंटेल लैब्स और पेन्सिल्वेनिया विश्वविद्यालय के पेरेलमैन स्कूल ऑफ मेडिसिन (पेन मेडिसिन) 29 अंतरराष्ट्रीय स्वास्थ्य सेवा और अनुसंधान संस्थानों के साथ एक संघ बना रहे हैं ताकि गोपनीयता-संरक्षण वाली एक तकनीक का उपयोग करके मस्तिष्क ट्यूमर की पहचान करने के लिए कृत्रिम बुद्धिमत्ता (एआई) मॉडलों को प्रशिक्षित किया जा सके। यह काम नेशनल कैंसर इंस्टीट्यूट (एनसीआई) के नेशनल इंस्टीट्यूट्स ऑफ हेल्थ (एनआईएच) के इंफॉर्मेटिक्स टेक्नोलॉजी फॉर कैंसर रिसर्च (आईसीटीआर) प्रोग्राम द्वारा वित्तपोषित किया जा रहा है, जो प्रिंसिपल इन्वेस्टिगेटर डॉ. स्पाइरिडन बाकास को तीन साल के लिए 1.2 मिलियन डॉलर का अनुदान दिया गया है।

“एआई मस्तिष्क ट्यूमर की पहचान के लिए बहुत अच्छा वादा दिखाता है, लेकिन इसके पूर्ण संभावित को प्राप्त करने के लिए, इसे एकल चिकित्सा केंद्र से अधिक डेटा की आवश्यकता होगी। इंटेल के सॉफ्टवेयर और हार्डवेयर का उपयोग करके और इंटेल के कुछ सबसे चमकते दिमागों का समर्थन प्राप्त करके, हम पेन्सिल्वेनिया विश्वविद्यालय और 29 चिकित्सा केंद्रों के संघ के साथ मिलकर मस्तिष्क ट्यूमर की पहचान को आगे बढ़ाने और संवेदनशील रोगी डेटा की रक्षा करने के लिए काम कर रहे हैं।” – जेसन मार्टिन, प्रिंसिपल इंजीनियर, इंटेल लैब्स

यह कैसे काम करता है

पेन मेडिसिन और 29 स्वास्थ्य सेवा और अनुसंधान संस्थान संयुक्त राज्य अमेरिका, कनाडा, यूनाइटेड किंगडम, जर्मनी, नीदरलैंड, स्विट्जरलैंड और भारत से फेडरेटेड लर्निंग का उपयोग करेंगे, जो एक वितरित मशीन लर्निंग दृष्टिकोण है जो संगठनों को गहरे शिक्षण परियोजनाओं पर सहयोग करने में सक्षम बनाता है बिना रोगी डेटा साझा किए।

पेन मेडिसिन और इंटेल लैब्स ने पहली बार चिकित्सा इमेजिंग डोमेन में फेडरेटेड लर्निंग पर एक पेपर प्रकाशित किया, जिसमें दिखाया गया कि फेडरेटेड लर्निंग विधि एक मॉडल को प्रशिक्षित करने में सक्षम थी जो पारंपरिक, गैर-निजी विधि से प्रशिक्षित मॉडल की सटीकता के 99% से अधिक थी। यह पेपर मूल रूप से स्पेन के ग्रानाडा में आयोजित इंटरनेशनल कॉन्फ्रेंस ऑन मेडिकल इमेज कंप्यूटिंग एंड कंप्यूटर असिस्टेड इंटरवेंशन (एमआईसीसीएआई) 2018 में प्रस्तुत किया गया था। नए काम में इंटेल सॉफ्टवेयर और हार्डवेयर का उपयोग फेडरेटेड लर्निंग को लागू करने के लिए किया जाएगा जो मॉडल और डेटा दोनों के लिए अतिरिक्त गोपनीयता सुरक्षा प्रदान करता है।

“यह हमारे वैज्ञानिक समुदाय द्वारा व्यापक रूप से स्वीकार किया जाता है कि मशीन लर्निंग प्रशिक्षण के लिए पर्याप्त और विविध डेटा की आवश्यकता होती है जो कि एकल संस्थान धारण नहीं कर सकता। हम 29 अंतरराष्ट्रीय स्वास्थ्य सेवा और अनुसंधान संस्थानों के संघ का समन्वय कर रहे हैं, जो गोपनीयता-संरक्षण वाली मशीन लर्निंग प्रौद्योगिकियों का उपयोग करके स्वास्थ्य सेवा के लिए राज्य-के-स्तर के एआई मॉडलों को प्रशिक्षित करने में सक्षम होंगे, जिसमें फेडरेटेड लर्निंग शामिल है। इस वर्ष, संघ इंटरनेशनल ब्रेन ट्यूमर सेगमेंटेशन (ब्रैट्स) चुनौती डेटासेट के एक बहुत बड़े संस्करण से मस्तिष्क ट्यूमर की पहचान करने वाले अल्गोरिदम विकसित करना शुरू करेगा। यह संघ चिकित्सा शोधकर्ताओं को स्वास्थ्य सेवा डेटा की विशाल मात्रा तक पहुंच प्रदान करेगा जबकि उस डेटा की सुरक्षा की रक्षा करेगा।” – डॉ. स्पाइरिडन बाकास, पेन्सिल्वेनिया विश्वविद्यालय

यह क्यों महत्वपूर्ण है:

अमेरिकन ब्रेन ट्यूमर एसोसिएशन (एबीटीए) के अनुसार, इस वर्ष लगभग 80,000 लोगों को मस्तिष्क ट्यूमर का निदान किया जाएगा, जिनमें से 4,600 से अधिक बच्चे होंगे। मस्तिष्क ट्यूमर की पहचान करने वाले मॉडल को प्रशिक्षित और बनाने के लिए, शोधकर्ताओं को बड़ी मात्रा में प्रासंगिक चिकित्सा डेटा तक पहुंच की आवश्यकता होती है। हालांकि, यह आवश्यक है कि डेटा निजी और सुरक्षित रहे, जो फेडरेटेड लर्निंग के साथ इंटेल प्रौद्योगिकी में आता है। इस दृष्टिकोण का उपयोग करके, सभी भागीदार संगठनों के शोधकर्ता मस्तिष्क ट्यूमर की पहचान करने वाले एक अल्गोरिदम को बनाने और प्रशिक्षित करने पर सहयोग कर सकते हैं जबकि संवेदनशील चिकित्सा डेटा की रक्षा करते हैं।

आगे क्या है:

2020 में, पेन और 29 अंतरराष्ट्रीय स्वास्थ्य सेवा और अनुसंधान संस्थान इंटेल के फेडरेटेड लर्निंग हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर का उपयोग करके एक नए राज्य-के-स्तर के एआई मॉडल का उत्पादन करेंगे जो अब तक के सबसे बड़े मस्तिष्क ट्यूमर डेटासेट पर प्रशिक्षित किया जाएगा – सभी संवेदनशील रोगी डेटा को व्यक्तिगत सहयोगियों को छोड़े बिना। इस संघ के पहले चरण में भाग लेने वाले सहयोगी संस्थानों के एक उपसेट में पेन्सिल्वेनिया विश्वविद्यालय के अस्पताल, वाशिंगटन विश्वविद्यालय सेंट लुईस, पिट्सबर्ग विश्वविद्यालय मेडिकल सेंटर, वैंडербिल्ट विश्वविद्यालय, क्वीन्स विश्वविद्यालय, म्यूनिख तकनीकी विश्वविद्यालय, बर्न विश्वविद्यालय, किंग्स कॉलेज लंदन और टाटा मेमोरियल अस्पताल शामिल हैं।

अधिक जानें:

• फेडरेटेड लर्निंग क्या है?
• चिकित्सा इमेजिंग के लिए फेडरेटेड लर्निंग (ब्लॉग)
• एआई और गोपनीयता दोनों को आगे बढ़ाना शून्य-योग खेल नहीं है (ओपी-एड)
• इंटेल में आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस
• चिकित्सा में फेडरेटेड लर्निंग