АИ Направљен за војно биполарно лечење

Ново истраживање открива да се апликација за машинско учење дизајнирана за војску такође може користити за предвиђање исхода лечења биполарног поремећаја.

Истраживачи са Универзитета у Цинциннатију (УЦ) спровели су медицинску студију користећи апликацију првобитно развијену за борбу ваздух-ваздух. Успешна употреба нејасне логике засноване на машини отвара могућност коришћења АИ или машинског учења за лечење болести.

У студији су др. Давид Флецк, ванредни професор на Медицинском факултету УЦ, и његови коаутори користили вештачку интелигенцију која се назива „генетско нејасно дрвеће“ да би предвидели како ће биполарни пацијенти реаговати на литијум.

Биполарни поремећај, приказан у ТВ емисији „Завичај“ и Оскаром награђеној „Силвер Линингс Плаибоок“, погађа чак шест милиона одраслих у Сједињеним Државама или четири процента одрасле популације у датој години.

„У психијатрији је лечење биполарног поремећаја уметност колико и наука“, рекао је Флецк.

„Пацијенти варирају између периода маније и депресије. Третмани ће се мењати током тих периода. Заиста је тешко лечити их на одговарајући начин током стадијума болести. “

У студији су истраживачи пронашли најбољи од осам уобичајених модела који се тренутно користе за лечење биполарног поремећаја, предвиђајући ко ће одговорити на третман литијумом са тачношћу од 75 процената.

Поређења ради, модел УЦ истраживача развијен коришћењем АИ предвидео је како ће пацијенти реаговати на литијум 100 процената времена. Још импресивније, УЦ модел је предвидео стварно смањење маничних симптома након третмана литијумом са тачношћу од 92 процента.

Испоставило се да је иста врста вештачке интелигенције која је прошле године надмашила пилоте ваздухопловства у симулацији након симулације у ваздухопловној бази Вригхт-Паттерсон подједнако вешта у доношењу корисних одлука које могу помоћи лекарима у лечењу болести.

Налази се појављују у часописуБиполарни поремећаји.

„Оно што ово показује је да је напор финансиран за ваздухопловство променљив у пољу медицине. И то је сјајно “, рекла је др, Келли Цохен, професор на УЦ-овом факултету за инжењерство и примењене науке.

Кохенов докторски дипломац Ницхолас Ернест оснивач је компаније Псибернетик, Инц., компаније за развој и консултације у области вештачке интелигенције.

Псибернетик ради на апликацијама као што су борба ваздух-ваздух, сајбер безбедност и предиктивна аналитика. Ернестов алгоритам нејасне логике је у стању да сортира огромне могућности да би се дословно у трен ока дошло до најбољих избора.

„Обично проблеми које наша АИ решавају имају много, много гооголплекова могућих решења, ефективно бесконачних“, рекао је коаутор студије Ернест.

Његов тим је развио генетску нејасну логику названу Алпха која је способна да обори људске пилоте у симулацијама, чак и када је авион рачунара намерно био хендикепиран мањом максималном брзином и мање окретним карактеристикама лета.

Аутономно доношење одлука у реалном времену обарало је пензионисаног пуковника америчког ваздухопловства Гене Лее-а у сваком ангажману.

„Чинило се да сам свестан својих намера и да сам одмах реаговао на моје промене у лету и размештању ракета“, рекао је Лее прошле године. „Знало је како да савлада погодак који сам извео. По потреби се кретао између дефанзивних и офанзивних акција. “

Амерички институт за ваздухопловство и астронаутику одликовао је ове године Цохена и Ернеста због „напретка и примене вештачке интелигенције у великим размерама, значајних и изазовних проблема везаних за ваздухопловство“.

Коен је провео већи део своје каријере радећи са уметком интелигенције базираном на нејасној логици у дроновима. Искористио је одмор са инжењерског колеџа да би се обратио Медицинском факултету УЦ са идејом: Шта ако би могли применити невероватну предиктивну снагу нејасне логике на посебно копривљив медицински проблем?

Медицина и авионика немају много заједничког. Али сваки подразумева уређени процес - огромно стабло одлука - како би се дошло до најбољих избора.

Нејасна логика је систем који се не ослања на одређене дефиниције већ на уопштавања како би надокнадио несигурност или статистички шум. Ова вештачка интелигенција назива се „генетска нејасна“, јер непрестано усавршава свој одговор, избацујући мање изборе на начин аналоган генетским процесима дарвиновске природне селекције.

Коен то упоређује са учењем детета како да препозна столицу. Након што види само неколико примера, свако дете може идентификовати предмет на коме седе људи као столицу, без обзира на његов облик, величину или боју.

„За учење нам није потребна велика статистичка база података. Смислили смо ствари. Чинимо нешто слично да се угледамо на нејасну логику “, рекао је Коен.

Цохен је нашао пријемчиву публику у Флецк-у, која је радила са бившим УЦ-овим Центром за истраживање слика. Напокон, ко би се боље могао позабавити једним од најтежих проблема медицинске науке од научника ракете? Коен, ваздухопловни инжењер, испунио је задатак.

Ернест је рекао да људи не би требали повезивати технологију са њеним апликацијама. Алгоритам који је развио није осећајно биће попут зликоваца у филмској франшизи „Терминатор“, већ само алат, рекао је, иако моћан, са наизглед бесконачним апликацијама.

Ернестова компанија је креирала ЕВЕ, генетски нејасан АИ који се специјализовао за стварање других генетичких нејасних АИ. ЕВЕ је осмислио предиктивни модел за податке о пацијентима назван ЛИТХиум Интеллигент Агент или ЛИТХИА за биполарну студију.

„Овај предиктивни модел користи моћ нејасне логике како би вам омогућио да донесете информисанију одлуку“, рекао је Ернест. И за разлику од других врста уметне интелигенције, нејасна логика може једноставним језиком да опише зашто је одлучила, рекао је он.

Истраживачи су се удружили са др Цалебом Адлером, потпредседником клиничког истраживања Одељења за психијатрију и бихевиоралну неуронауку УЦ-а, како би испитали биполарни поремећај, уобичајену, понављајућу и често доживотну болест. Упркос распрострањености поремећаја расположења, њихови узроци се слабо разумеју, рекао је Адлер.

„Заиста, то је црна кутија“, рекао је Адлер. „Дијагностикујемо некога са биполарним поремећајем. То је опис њихових симптома. Али то не значи да сви имају исте узроке. “

Одабир одговарајућег третмана може бити подједнако запетљан.

„Током последњих 15 година дошло је до експлозије третмана за манију. Имамо више могућности. Али не знамо ко ће на шта одговорити “, рекао је Адлер. „Ако бисмо могли да предвидимо ко ће боље реаговати на лечење, уштедели бисте време и последице.“

Уз одговарајућу негу, биполарни поремећај је хронична болест која се може контролисати код пацијената чији се живот може нормализовати, рекао је он.

Нова студија УЦ-а, која је делимично финансирана грантом Националног института за ментално здравље, идентификовала је 20 пацијената којима је преписиван литијум током осам недеља за лечење маничне епизоде. Петнаест од 20 пацијената добро је реаговало на лечење.

Алгоритам је користио анализу две врсте скенирања мозга пацијента, између осталих података, да би са 100 процената тачности предвидео који су пацијенти добро реаговали, а који нису. А алгоритам је такође предвидео смањење симптома у осам недеља, постигнуће још импресивније чињеницом да су за предвиђање коришћени само објективни биолошки подаци, а не субјективна мишљења искусних лекара.

Извор: Универзитет у Цинциннатију