การแพทย์
Intel ร่วมมือกับ University of Pennsylvania ในการใช้ AI ที่รักษาความเป็นส่วนตัวเพื่อระบุเนื้องอกในสมอง
Intel Labs และ Perelman School of Medicine tại University of Pennsylvania (Penn Medicine) กำลังตั้ง 联盟กับ 29 สถาบันการดูแลสุขภาพและวิจัยระหว่างประเทศเพื่อฝึกอบรมแบบจำลอง AI ที่ระบุเนื้องอกในสมองโดยใช้เทคนิคที่รักษาความเป็นส่วนตัวเรียกว่า federated learning งานนี้ได้รับการสนับสนุนจาก Informatics Technology for Cancer Research (ICTR) program ของ National Cancer Institute (NCI) ของ National Institutes of Health (NIH) ผ่านเงินทุน 3 ปี มูลค่า 1.2 ล้านเหรียญสหรัฐที่มอบให้กับ Dr. Spyridon Bakas ที่ Center for Biomedical Image Computing and Analytics (CBICA) ของ University of Pennsylvania
“AI มีศักยภาพที่ดีในการตรวจพบเนื้องอกในสมอง แต่ต้องการข้อมูลมากกว่าที่ศูนย์ทางการแพทย์ใดๆ ถือครองเพื่อให้ได้ผลลัพธ์เต็มที่ โดยใช้ซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ของ Intel และการสนับสนุนจากผู้เชี่ยวชาญของ Intel เรากำลังทำงานร่วมกับ University of Pennsylvania และการรวมตัวของ 29 ศูนย์ทางการแพทย์เพื่อพัฒนาการระบุเนื้องอกในสมอง同时ปกป้องข้อมูลผู้ป่วยที่ละเอียดอ่อน” – Jason Martin ผู้จัดการหลัก Intel Labs
วิธีการทำงาน
Penn Medicine และ 29 สถาบันการดูแลสุขภาพและวิจัยจากสหรัฐอเมริกา แคนาดา สหราชอาณาจักร เยอรมนี เนเธอร์แลนด์ สวิตเซอร์แลนด์ และอินเดีย จะใช้ federated learning ซึ่งเป็นแนวทางการเรียนรู้ของเครื่องจักรที่กระจายซึ่งทำให้องค์กรสามารถร่วมมือในโครงการการเรียนรู้ลึกโดยไม่ต้องแบ่งปันข้อมูลผู้ป่วย
Penn Medicine และ Intel Labs เป็นหน่วยงานแรกที่ตีพิมพ์เอกสารวิจัยเกี่ยวกับ federated learning ในโดเมนการถ่ายภาพทางการแพทย์ โดยเฉพาะการแสดงให้เห็นว่า phương pháp federated learning สามารถฝึกอบรมแบบจำลองที่มีความแม่นยำมากกว่า 99% ของแบบจำลองที่ฝึกอบรมด้วยวิธีแบบดั้งเดิมที่ไม่เป็นส่วนตัว เอกสารวิจัยนี้ได้ถูกนำเสนอครั้งแรกที่การประชุมสัมมนาระหว่างประเทศเกี่ยวกับการคำนวณและช่วยเหลือการแพทย์ (MICCAI) 2018 ที่กรานาดา ประเทศสเปน งานใหม่นี้จะใช้ซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ของ Intel เพื่อใช้ federated learning ในลักษณะที่ให้การปกป้องความเป็นส่วนตัวเพิ่มเติมทั้งแบบจำลองและข้อมูล
“มีการยอมรับอย่างกว้างขวางจากชุมชนวิทยาศาสตร์ของเราว่าการฝึกอบรมการเรียนรู้ของเครื่องจักรต้องการข้อมูลที่เพียงพอและหลากหลายซึ่งไม่มีสถาบันใดสามารถถือครองได้ เรากำลังประสานงานการรวมตัวของ 29 สถาบันการดูแลสุขภาพและวิจัยระหว่างประเทศ ซึ่งจะสามารถฝึกอบรมแบบจำลอง AI ที่ทันสมัยสำหรับการดูแลสุขภาพโดยใช้เทคโนโลยีการเรียนรู้ของเครื่องจักรที่รักษาความเป็นส่วนตัว รวมถึง federated learning ในปีนี้ การรวมตัวจะเริ่มพัฒนาอัลกอริทึมที่ระบุเนื้องอกในสมองจากชุดข้อมูล International Brain Tumor Segmentation (BraTS) challenge ที่ขยายใหญ่ขึ้น การรวมตัวนี้จะทำให้นักวิจัยทางการแพทย์มีการเข้าถึงข้อมูลการดูแลสุขภาพที่มากขึ้นโดยปกป้องความปลอดภัยของข้อมูลนั้น” – Dr. Spyridon Bakas University of Pennsylvania
ทำไมจึงสำคัญ:
ตาม American Brain Tumor Association (ABTA) ประมาณ 80,000 คนจะถูกวินิจฉัยว่าเป็นมะเร็งสมองในปีนี้ โดยมากกว่า 4,600 คนเป็นเด็ก เพื่อฝึกอบรมและสร้างแบบจำลองที่สามารถช่วยในการตรวจพบเนื้องอกในสมองและให้ผลลัพธ์ที่ดีขึ้น นักวิจัยต้องการการเข้าถึงข้อมูลทางการแพทย์ที่เกี่ยวข้องจำนวนมาก อย่างไรก็ตาม มันจำเป็นที่ข้อมูลจะต้องเป็นส่วนตัวและได้รับการปกป้อง ซึ่งเป็นที่มาของ federated learning โดยใช้เทคโนโลยีของ Intel โดยการใช้วิธีการนี้ นักวิจัยจากทุกองค์กรสามารถทำงานร่วมกันในการสร้างและฝึกอบรมอัลกอริทึมเพื่อระบุเนื้องอกในสมอง同时ปกป้องข้อมูลทางการแพทย์ที่ละเอียดอ่อน
สิ่งที่จะเกิดขึ้นต่อไป:
ในปี 2020 Penn และ 29 สถาบันการดูแลสุขภาพและวิจัยระหว่างประเทศจะใช้ฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ federated learning ของ Intel เพื่อสร้างแบบจำลอง AI ที่ทันสมัยซึ่งฝึกอบรมจากชุดข้อมูลเนื้องอกในสมองที่ใหญ่ที่สุดจนถึงปัจจุบัน โดยไม่ต้องมีข้อมูลผู้ป่วยที่ละเอียดอ่อนออกจากองค์กรผู้ร่วมมือ สถาบันที่คาดว่าจะเข้าร่วมในการเริ่มต้นเฟสแรกของการรวมตัวนี้รวมถึง Hospital of the University of Pennsylvania, Washington University in St. Louis, University of Pittsburgh Medical Center, Vanderbilt University, Queen’s University, Technical University of Munich, University of Bern, King’s College London และ Tata Memorial Hospital
เรียนรู้เพิ่มเติม:
- What is Federated Learning?
- Federated Learning for Medical Imaging (blog)
- Advancing Both AI and Privacy is Not a Zero-Sum Game (op-ed)
- Artificial Intelligence at Intel
- Federated Learning in Medicine
