인텔, 펜실베니아 대학교와 협력하여 개인 정보 보호를 위한 AI로 뇌 종양 식별

인텔 랩스와 펜실베니아 대학교 의과대학(펜 메디신)은 29개의 국제 의료 및 연구 기관과 함께 연합을 구성하여 인텔 소프트웨어와 하드웨어를 사용하여 개인 정보 보호 기술인 분산 학습을 통해 뇌 종양을 식별하는 인공지능 모델을 훈련시키고 있습니다. 이 연구는 국립 암 연구소(NCI)의 정보 기술 암 연구 프로그램(Informatics Technology for Cancer Research, ICTR)에 의해 3년간 120만 달러의 연구비를 지원받아 펜실베니아 대학교의 바이오 의료 이미지 컴퓨팅 및 분석 센터(CBICA)의 스피리돈 바카스 박사에게 수여되었습니다.

“인공지능은 뇌 종양의 초기 발견에 큰 약속을 보여주고 있지만, 그 잠재력을 완전히 발휘하기 위해서는 단일 의료 센터에서 가지고 있는 데이터만으로는 충분하지 않습니다. 인텔의 소프트웨어와 하드웨어, 그리고 인텔의 최고 전문가들의 지원을 통해 우리는 펜실베니아 대학교와 29개의 의료 센터와 함께 뇌 종양의 식별을 발전시키고 민감한 환자 데이터를 보호하는 것을 목표로 하고 있습니다.” – 제이슨 마틴, 인텔 랩스 수석 엔지니어

작동 원리

펜 메디신과 29개의 미국, 캐나다, 영국, 독일, 네덜란드, 스위스, 인도의 의료 및 연구 기관은 분산 학습을 사용하여 깊은 학습 프로젝트에 협력할 수 있습니다. 이 방법은 기관들이 환자 데이터를 공유하지 않고도 협력할 수 있습니다.

펜 메디신과 인텔 랩스는 의료 이미지 분야에서 분산 학습에 대한 최초의 논문을 발표했습니다. 이 논문은 분산 학습 방법이 99%의 정확도로 모델을 훈련시킬 수 있음을 보여주었습니다. 이 연구는 스페인 그라나다에서 열린 의료 이미지 컴퓨팅 및 컴퓨터 지원干预 국제 회의(MICCAI 2018)에서 처음 발표되었습니다. 새로운 연구는 인텔의 소프트웨어와 하드웨어를 사용하여 모델과 데이터에 추가적인 개인 정보 보호를 제공하는 방식으로 분산 학습을 구현할 것입니다.

“기계 학습 훈련에는 많은 데이터가 필요하지만, 단일 기관에서 가지고 있는 데이터만으로는 충분하지 않습니다. 우리는 29개의 국제 의료 및 연구 기관과 함께 연합을 구성하여 개인 정보 보호 기술을 사용하여 최고의 인공지능 모델을 훈련시키고 있습니다. 올해, 연합은 뇌 종양 세그먼테이션 챌린지(BraTS) 데이터셋을 확장하여 뇌 종양을 식별하는 알고리즘을 개발할 것입니다. 이 연합은 의료 연구자들이 더 많은 의료 데이터에 접근할 수 있도록 하면서 데이터의 보안을 유지할 것입니다.” – 스피리돈 바카스 박사, 펜실베니아 대학교

중요성

アメリカ 뇌 종양 협회(ABTA)에 따르면, 올해 약 8만 명의 사람들이 뇌 종양을 진단받을 것입니다. 그 중 4,600명은 어린이입니다. 뇌 종양을 발견하고 더好的 결과를 얻기 위해, 연구자들은 많은 의료 데이터에 접근할 필요가 있습니다. 그러나 데이터는 개인 정보를 보호하고 보안해야 합니다. 여기서 인텔의 기술이 사용됩니다. 이 접근법을 사용하여 연구자들은 민감한 의료 데이터를 보호하면서 뇌 종양을 식별하는 알고리즘을 구축하고 훈련할 수 있습니다.

다음 단계

2020년에, 펜과 29개의 국제 의료 및 연구 기관은 인텔의 분산 학습 하드웨어와 소프트웨어를 사용하여 현재까지 가장 큰 뇌 종양 데이터셋을 사용하여 새로운 최고의 인공지능 모델을 생성할 것입니다. 이는 모든 민감한 환자 데이터가 개별 협력 기관을 떠나지 않는 방식으로 이루어질 것입니다. 첫 번째 단계에 참여할 것으로 기대되는 협력 기관의 하위 집합에는 펜실베니아 대학교병원, 워싱턴 대학교, 피츠버그 의료 센터, 밴더빌트 대학교, 퀸즈 대학교, 뮌헨 기술 대학교, 베른 대학교, 런던 킹스 칼리지, 타타 기념병원이 포함됩니다.

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