Intel працює з Університетом Пенсільванії над використанням штучного інтелекту, що зберігає приватність, для ідентифікації пухлин мозку

Intel Labs і Медична школа Перельмана Університету Пенсільванії (Penn Medicine) створюють федерацію з 29 міжнародними закладами охорони здоров’я та науковими установами для навчання моделей штучного інтелекту (AI), що ідентифікують пухлини мозку за допомогою методу, що зберігає приватність,叫ований федеративним навчанням. Ця робота фінансується програмою Інформатика технологій для дослідження раку (ICTR) Національного інституту раку (NCI) Національних інститутів охорони здоров’я (NIH) через трирічну грант у розмірі 1,2 млн доларів США, надану головному дослідникові доктору Спірідону Бакасу в Центрі біомедичної інформатики та аналітики зображень (CBICA) Університету Пенсільванії.

“Штучний інтелект показує великі перспективи для ранньої діагностики пухлин мозку, але для досягнення повного потенціалу йому потрібно буде більше даних, ніж будь-який окремий медичний центр володіє. Використовуючи програмне забезпечення та апаратне забезпечення Intel і підтримку від деяких з найяскравіших розумів Intel, ми працюємо з Університетом Пенсільванії та федерацією з 29 співпрацюючих медичних центрів для вдосконалення ідентифікації пухлин мозку при збереженні приватних даних пацієнтів.” – Джейсон Мартін, головний інженер, Intel Labs

Як це працює

Penn Medicine та 29 закладів охорони здоров’я та наукових установ з США, Канади, Великої Британії, Німеччини, Нідерландів, Швейцарії та Індії будуть використовувати федеративне 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 роботу про федеративне навчання в області медичної візуалізації, зокрема демонструючи, що метод федеративного навчання може навчати модель до більш ніж 99% точності моделі, навченої традиційним, неприватним методом. Ця робота була вперше представлена на Міжнародній конференції з медичної інформатики та комп’ютерної допомоги інтервенції (MICCAI) 2018 року в Гранаді, Іспанія. Нова робота буде використовувати програмне забезпечення та апаратне забезпечення Intel для реалізації федеративного навчання таким чином, щоб забезпечити додатковий захист приватності як моделі, так і даних.

“Широко прийнято в нашому науковому співтоваристві, що навчання машинного навчання вимагає великої кількості різноманітних даних, яких жодна окрема установа не володіє. Ми координуємо федерацію з 29 міжнародними закладами охорони здоров’я та науковими установами, які зможуть навчати моделі штучного інтелекту для охорони здоров’я, використовуючи технології машинного навчання, що зберігають приватність, включаючи федеративне навчання. Цього року федерація розпочне розробку алгоритмів, що ідентифікують пухлини мозку з велично розширеної версії набору даних Міжнародного розрізнення пухлин мозку (BraTS) виклику. Ця федерація дозволить медичним дослідникам доступ до значно більших обсягів даних охорони здоров’я при збереженні безпеки 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 будуть дітьми. Для навчання та побудови моделі, що може допомогти в ранній діагностиці та покращенні результатів, дослідникам потрібно доступ до великої кількості відповідних медичних даних. Однак важливо, щоб ці дані залишилися приватними та захищеними, що саме тут і вступає в дію федеративне навчання з технологією Intel. Використовуючи цей підхід, дослідники з усіх партнерських організацій зможуть працювати разом над побудовою та навчанням алгоритму для ідентифікації пухлин мозку при збереженні приватних медичних даних.

Що далі:

У 2020 році Penn та 29 міжнародних закладів охорони здоров’я та наукових установ будуть використовувати апаратне та програмне забезпечення Intel для федеративного навчання для створення нової моделі штучного інтелекту, навченої на найбільшому наборі даних про пухлини мозку на сьогоднішній день – все це без виходу приватних даних пацієнтів за межі окремих колабораторів. Підмножина співпрацюючих установ, яка очікується взяти участь у початку першої фази цієї федерації, включає Госпіталь Університету Пенсільванії, Університет Вашингтона в Сент-Луїсі, Медичний центр Університету Піттсбурга, Університет Вандербільта, Королівський університет, Технічний університет Мюнхена, Університет Берна, Королівський коледж Лондона та Тата Меморіальний госпіталь.

Дізнайтеся більше:

• Що таке федеративне навчання?
• Федеративне навчання для медичної візуалізації (блог)
• Розширення штучного інтелекту та приватності не є нульовою грою (оп-ed)
• Штучний інтелект в Intel
• Федеративне навчання в медицині