Intel співпрацює з Університетом Пенсільванії у використанні технологій штучного інтелекту, що зберігають приватність, для ідентифікації пухлин мозку

Intel (INTC ) Labs і Медична школа Перельмана Університету Пенсільванії (Penn Medicine) створюють федерацію з 29 міжнародними медичними та науковими установами для навчання моделей штучного інтелекту (AI), що ідентифікують пухлини мозку, використовуючи техніку федерального навчання, яка зберігає приватність. Ця робота фінансується програмою Інформатичної технології для дослідження раку (ICTR) Національного інституту раку (NCI) Національних інститутів охорони здоров’я (NIH) через трирічну грант у розмірі 1,2 млн доларів США, яку було присуджено головному досліднику доктору Спірідону Бакасу в Центрі біомедичної інформатики та аналітики (CBICA) Університету Пенсільванії.

«Штучний інтелект показує великі перспективи для ранньої діагностики пухлин мозку, але для досягнення свого повного потенціалу йому потрібно буде більше даних, ніж будь-яка окрема медична установа. Використовуючи програмне забезпечення та апаратне забезпечення Intel та підтримку деяких найкращих фахівців Intel, ми працюємо з Університетом Пенсільванії та федерацією 29 медичних центрів для вдосконалення ідентифікації пухлин мозку, зберігаючи при цьому приватність пацієнтів». – Джейсон Мартін, головний інженер Intel Labs

Як це працює

Penn Medicine та 29 медичних та наукових установ з США, Канади, Великої Британії, Німеччини, Нідерландів, Швейцарії та Індії будуть використовувати федеральне навчання, яке є розподіленим підходом до машинного навчання, що дозволяє організаціям співпрацювати над проектами глибокого навчання без обміну даними пацієнтів.

Penn Medicine та Intel Labs були першими, хто опублікував статтю про федеральне навчання в галузі медичної інформатики, особливо продемонструвавши, що метод федерального навчання може навчати модель до 99% точності моделі, навченої традиційним, неприватним методом. Ця стаття була вперше представлена на Міжнародній конференції з медичної інформатики та комп’ютерної допомоги (MICCAI) 2018 року в Гранаді, Іспанія. Нова робота буде використовувати програмне забезпечення та апаратне забезпечення Intel для реалізації федерального навчання таким чином, щоб забезпечити додатковий захист приватності моделі та даних.

«Широко прийнято в нашій науковій спільноті, що навчання машинного навчання вимагає великої кількості даних, яких жодна окрема установа не може володіти. Ми координуємо федерацію 29 міжнародних медичних та наукових установ, які зможуть навчати моделі штучного інтелекту для охорони здоров’я, використовуючи технології машинного навчання, що зберігають приватність, включаючи федеральне навчання. Цього року федерація розпочне розробку алгоритмів, які ідентифікують пухлини мозку з велично розширеної версії Міжнародного挑енджу сегментації пухлин мозку (BraTS). Ця федерація дозволить медичним дослідникам отримувати доступ до величезної кількості даних охорони здоров’я, зберігаючи при цьому безпеку цих даних». – доктор Спірідон Бакас, Університет Пенсільванії

Чому це важливо:

За даними Американської асоціації пухлин мозку (ABTA), майже 80 000 людей будуть діагностовані з пухлиною мозку цього року, з яких понад 4 600 – діти. Для того щоб навчити та створити модель, яка може допомогти у ранній діагностиці та покращенні результатів лікування, дослідникам потрібно отримати доступ до великої кількості відповідних медичних даних. Однак важливо, щоб ці дані залишилися приватними та захищеними, що саме тут і приходить на допомогу федеральне навчання з технологією Intel. Використовуючи цей підхід, дослідники з усіх партнерських організацій зможуть працювати разом над створенням та навчанням алгоритму для ідентифікації пухлин мозку, зберігаючи при цьому приватність пацієнтів.

Що далі:

У 2020 році Penn та 29 міжнародних медичних та наукових установ будуть використовувати апаратне та програмне забезпечення Intel для федерального навчання, щоб створити нову модель штучного інтелекту, навчену на найбільшій базі даних пухлин мозку – все це без виходу приватних даних пацієнтів за межі окремих учасників. До числа установ, які очікуються для участі в першій фазі цієї федерації, входять Госпіталь Університету Пенсільванії, Вашингтонський університет у Сент-Луїсі, Медичний центр Університету Піттсбурга, Університет Вандербільта, Королівський університет, Технічний університет Мюнхена, Бернський університет, Королівський коледж Лондона та лікарня Тата.

Дізнайтеся більше:

• Що таке федеральне навчання?
• Федеральне навчання для медичної інформатики (блог)
• Вдосконалення штучного інтелекту та приватності не є нульовою грою (оп-ед)
• Штучний інтелект в Intel
• Федеральне навчання в медицині