Φοιτητής του Πολυτεχνείου χρησιμοποιεί Τεχνητή Νοημοσύνη για να λύσει το πρόβλημα παραγγελιών του Ιατρικού Πανεπιστημίου του Ανόι

Αυτό είναι ένα πρόβλημα που παραγγέλθηκε από το Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο του Ιατρικού Πανεπιστημίου του Ανόι και πραγματοποιήθηκε από τον Bui Van Son (γεννημένο το 2000, από το Thanh Hoa), έναν νέο μηχανικό στο Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας του Ανόι, εντός 3 ετών, υπό την καθοδήγηση του Δρ. Nguyen Hong Quang, Επικεφαλής του Τμήματος Έρευνας Βιοϊατρικής Πληροφορικής, στο Διεθνές Κέντρο Έρευνας για την Τεχνητή Νοημοσύνη (BK.AI).

Ο Bui Van Son είναι φοιτητής Μηχανικής Υπολογιστών. Λόγω του πάθους του για την έρευνα, από το δεύτερο έτος των σπουδών του στο πανεπιστήμιο, ο Son υπέβαλε αίτηση για να ενταχθεί στο εργαστήριο Βιοϊατρικής Πληροφορικής του Δρ. Nguyen Hong Quang. Εδώ, ο φοιτητής έχει την ευκαιρία να μάθει για ορισμένα προβλήματα που σχετίζονται με την εφαρμογή της Τεχνητής Νοημοσύνης στον ιατρικό τομέα, όπως η αποκωδικοποίηση γονιδίων, η εύρεση αντιδράσεων σε φάρμακα, η επεξεργασία εικόνας κ.λπ.

Ενώ οι περισσότεροι συμμαθητές του τείνουν να εργάζονται σε ιστότοπους και εφαρμογές, η εστίαση στην τεχνητή νοημοσύνη στον βιοϊατρικό τομέα, σύμφωνα με τον Son, αντιμετωπίζει επίσης πολλές δυσκολίες.

«Εκτός από την έρευνα και τη συμμετοχή σε μαθήματα τεχνητής νοημοσύνης, έπρεπε επίσης να επανεκπαιδεύσω γνώσεις που σχετίζονται με την αλληλούχιση γονιδίων, το DNA, το mRNA, τη διαδικασία δοκιμών PCR... για να εξυπηρετήσω την έρευνα.»

Ο Μπούι Βαν Σον (γεννημένος το 2000, από το Ταν Χόα ) μόλις αποφοίτησε από το Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας του Ανόι

Κατά την πρώτη του επίσκεψη στο εργαστήριο, υπό την καθοδήγηση του δασκάλου του, ο Υιός συμμετείχε στην ανακάλυψη νέων φαρμάκων για την αντιμετώπιση, την πρόληψη και την αναστολή των καρκινικών κυττάρων. Επιπλέον, ο μαθητής έλυσε επίσης προβλήματα στην επεξεργασία εικόνας, εντοπίζοντας ελαττωματικά πάνελ σε ηλιακούς συλλέκτες.

Στα μέσα του 2022, ο καθηγητής του πρότεινε στον Σον να συμμετάσχει σε ένα έργο που παρήγγειλε το Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο της Ιατρικής Σχολής του Ανόι, σχετικά με τον «Προσδιορισμό της αυχενικής διαφάνειας του εμβρύου χρησιμοποιώντας εικόνες υπερήχων».

Για να κατανοήσει πλήρως τους τεχνικούς όρους, ο Σον χρειάστηκε να περάσει 2 μήνες μιλώντας με γιατρούς στο νοσοκομείο, παρακολουθώντας βίντεο με εμβρυϊκά υπερηχογραφήματα για να κατανοήσει τη διαδικασία μέτρησης της αυχενικής διαφάνειας. Σταδιακά, ο Σον κατάλαβε τη σημασία, τον σκοπό του θέματος και πώς τα αποτελέσματα της έρευνας θα μπορούσαν να εφαρμοστούν στην πραγματική ζωή.

Σύμφωνα με τον Son, ο προσδιορισμός του πλάτους της αυχενικής διαφάνειας μπορεί να βοηθήσει τους γιατρούς να κάνουν έγκαιρη διάγνωση εμβρυϊκών ανωμαλιών πριν από τη γέννηση. Ωστόσο, η υπερηχογραφική μέτρηση της αυχενικής διαφάνειας εξακολουθεί να πραγματοποιείται χειροκίνητα. Αυτή η τεχνική εξαρτάται από την εμπειρία του γιατρού, επομένως υπάρχουν πολλά πιθανά σφάλματα.

«Μερικές φορές, ένα σφάλμα μόλις 0,1 – 0,2 mm μπορεί να οδηγήσει σε διαφορετικά διαγνωστικά αποτελέσματα, επηρεάζοντας έτσι τη διαδικασία συμβουλευτικής για τις έγκυες γυναίκες», δήλωσε ο Son.

Ως εκ τούτου, ο φοιτητής αφιέρωσε χρόνο στην έρευνα ενός συνόλου δεδομένων περίπου 1.200 εικόνων υπερήχων εμβρύου που είχαν επισημανθεί με την περιοχή αυχενικής διαφάνειας από κορυφαίους γιατρούς στο Νοσοκομείο Ιατρικού Πανεπιστημίου του Ανόι, και ταυτόχρονα δημιούργησε και ανέπτυξε μοντέλα βαθιάς μάθησης και αλγόριθμους επεξεργασίας εικόνας κατάλληλους για το πρόβλημα. Ωστόσο, στην αρχή, τα αποτελέσματα δεν ήταν πολύ ελπιδοφόρα.

«Υπήρξε μια περίοδος 2-3 εβδομάδων, δοκίμασα πολλά προηγμένα μοντέλα επεξεργασίας εικόνας, αλλά ακόμα δεν κατάφερα να βελτιώσω τα αποτελέσματα. Έχουν γίνει μελέτες στον κόσμο που χρησιμοποιούν τεχνητή νοημοσύνη για τη μέτρηση του καθαρού χώρου πίσω από τον λαιμό, αλλά δεν έχει υπάρξει καμία μελέτη που να δείχνει καθαρά τον καθαρό χώρο πίσω από τον λαιμό και το πλάτος του σε χιλιοστά», είπε ο Σον.

Κάθε φορά που δεν μπορούσαν να βρουν μια νέα κατεύθυνση, ο δάσκαλος και ο μαθητής έπρεπε να κάθονται μαζί για να «ξεμπλέκουν» και να βελτιώνουν κάθε βήμα του αλγορίθμου. Σύμφωνα με τον Δρ. Nguyen Hong Quang, ο Son είναι ένα επίμονο και εργατικό άτομο. Για να λύσει αυτό το πρόβλημα, ο Son έπρεπε στην πραγματικότητα να λύσει σχεδόν 20 διαφορετικά υποπροβλήματα.

«Όσο περισσότερο εργάζεται ο Σον, τόσο περισσότερα προβλήματα προκύπτουν που πρέπει να λυθούν και τα εφαρμόζει ενεργά, χάρη στα οποία τα αποτελέσματα βελτιώνονται μέρα με τη μέρα», δήλωσε ο Δρ. Κουάνγκ.

Μετά από σχεδόν 2 χρόνια έρευνας, ο Bui Van Son πρότεινε μια νέα μέθοδο για τον προσδιορισμό και τη μέτρηση της αυχενικής διαφάνειας του εμβρύου χρησιμοποιώντας δισδιάστατες εικόνες υπερήχων με σφάλμα 0,4 mm σε σύγκριση με τη χειροκίνητη μέθοδο μέτρησης του γιατρού. Αυτή η μέθοδος μέτρησης βοηθά στη μείωση του κόστους και της προσπάθειας των γιατρών κατά την εκτέλεση της μέτρησης και χρησιμεύει ως βάση για να μπορούν οι γιατροί να επανελέγξουν τη διαδικασία μέτρησης υπερήχων.

Τα αποτελέσματα της έρευνας του Son δοκιμάστηκαν επίσης στο Νοσοκομείο του Ιατρικού Πανεπιστημίου του Ανόι και αξιολογήθηκαν ως εφικτά. Στη συνέχεια, ο Son παρουσίασε αυτά τα αποτελέσματα στον Διαγωνισμό Φοιτητικής Έρευνας του Πανεπιστημίου Επιστήμης και Τεχνολογίας του Ανόι και κέρδισε το δεύτερο βραβείο.

Bui Van Son και Δρ. Nguyen Hong Quang - Επικεφαλής του Τμήματος Έρευνας Βιοϊατρικής Πληροφορικής, λέκτορας του Τμήματος Μηχανικής Υπολογιστών, Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας του Ανόι.

Σύμφωνα με τον Σον, αν και επρόκειτο για μια νέα μελέτη, η ακρίβεια της μεθόδου εκείνη την εποχή δεν ήταν απόλυτη.

Επομένως, μετά τον διαγωνισμό, ο Son συνέχισε να αναπτύσσει και να βελτιώνει τον αλγόριθμο. Ο φοιτητής δημιούργησε έναν ιστότοπο και μια εφαρμογή απευθείας στο τηλέφωνο. Απλώς ανεβάζοντας την εικόνα στο σύστημα, το μοντέλο θα μετρήσει με ακρίβεια τα δεδομένα σχετικά με την αυχενική διαφάνεια, το όριο ασφαλείας, σε μόλις 5-7 δευτερόλεπτα. Αυτή η μέθοδος μπορεί επίσης να χειριστεί περιπτώσεις που είναι δύσκολο να εντοπιστούν σε θολές, ασαφείς εικόνες υπερήχων, ελαχιστοποιώντας τα περιττά σφάλματα κατά τη διαδικασία μέτρησης υπερήχων.

Βλέποντας τα θετικά αποτελέσματα, ο Bui Van Son και ο μαθητής του ολοκλήρωσαν μια επιστημονική ερευνητική εργασία για να την υποβάλουν στο διεθνές περιοδικό Βιοϊατρικής Πληροφορικής. Ωστόσο, ο Son επιβεβαίωσε επίσης ότι αυτό το μοντέλο δεν αντικαθιστά τους γιατρούς, αλλά αποτελεί μόνο ένα υποστηρικτικό εργαλείο για τους γιατρούς ώστε να έχουν μια βάση για να προσδιορίζουν την εμβέλεια του φωτός με μεγαλύτερη ακρίβεια.

Ξεκινώντας να εργάζεται με τον Son στο δεύτερο έτος της θητείας του, ο Δρ. Nguyen Hong Quang αξιολόγησε τον Son ως άτομο με πάθος για την επιστημονική έρευνα. Τα πρώτα καθήκοντα που του ανατέθηκαν στο εργαστήριο ήταν ο προγραμματισμός εφαρμογών και ο προγραμματισμός ιστοσελίδων, τα οποία ο Son εκτέλεσε πολύ γρήγορα και αποτελεσματικά. Στη συνέχεια, λόγω του πάθους του για την Τεχνητή Νοημοσύνη, ο Son ερεύνησε, εφάρμοσε και έλυσε τα προβλήματα που του ανατέθηκαν πολύ καλά.

«Με τη μελέτη «Προσδιορισμός της εμβρυϊκής αυχενικής διαφάνειας χρησιμοποιώντας εικόνες υπερήχων», η τρέχουσα ακρίβεια του μοντέλου είναι ισοδύναμη με αυτή των κορυφαίων γιατρών υπερήχων στο Βιετνάμ σήμερα. Ωστόσο, η εφαρμογή του στην πράξη εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από παράγοντες που σχετίζονται με τις διαδικασίες λειτουργίας του νοσοκομείου και τις διαδικασίες ιατρικής εξέτασης και θεραπείας του Υπουργείου Υγείας», αξιολόγησε η Δρ. Nguyen Hong Quang.

Τα λόγια ευγνωμοσύνης του νέου μηχανικού του Πανεπιστημίου Επιστήμης και Τεχνολογίας προς τη μητέρα του, αγρότισσα, άγγιξαν εκατομμύρια καρδιές. Ο πατέρας του απεβίωσε νωρίς, αφήνοντας τη μητέρα του μόνη της να μεγαλώσει και να εκπαιδεύσει τα παιδιά της. Ο Τιεν Αν και ο αδελφός του πάντα προσπαθούσαν να αποκτήσουν πτυχίο μηχανικού από το Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας του Ανόι.

Πηγή: https://vietnamnet.vn/nam-sinh-bach-khoa-dung-ai-giai-bai-toan-dat-hang-cua-nganh-y-te-2246545.html