Pixabay.com
Annick Vanblaere

AI открива болестта на Паркинсон само по дишането на човек

Новосъздадените алгоритми на MIT могат точно да проследяват и прогресията на заболяването в домашни условия

от Иван Гайдаров

31 август 2022 12:15

Pixabay.com

Болестта на Паркинсон е трудна за диагностициране, тъй като се разчита предимно на появата на двигателни белези като треперене, скованост и забавяне на движенията. Симптоми, които често се появяват няколко години след началото на заболяването.

В търсене на решение на този проблем екип на MIT, в сътрудничество с Rutgers University, Massachusetts General Hospital и Boston University College of Health and Rehabilition е разработил изкуствен интелект, който може да открие болестта на Паркинсон чрез разчитане на моделите на дишане на човек. Въпросният инструмент е невронна мрежа, поредица от свързани алгоритми, които имитират начина, по който работи човешкият мозък, и са способни да преценят дали някой има болест на Паркинсон, следейки дишането му, докато спи. Невронната мрежа също така е в състояние да разпознае тежестта на заболяването и да проследи прогресията му с течение на времето.

През годините изследователите са проучвали потенциала на методи за откриване на болестта на Паркинсон с помощта на цереброспинална течност и невроизобразяване, но те са инвазивни, скъпи и изискват достъп до специализирани медицински центрове. Това ги прави неподходящи за чести тестове, които иначе биха могли да осигурят ранна диагностика или непрекъснато проследяване на прогресията на заболяването. Сега изследователите от Масачузетския технологичен институт демонстрират, че изкуственият интелект може да направи оценката на болестта на Паркинсон ежедневно домашно упражнение.

За да се случи това, екипът разработва устройство с външен вид на домашен Wi-Fi рутер, но вместо да осигурява достъп до интернет, то излъчва радиосигнали, анализира отраженията им от заобикалящата ги среда и извлича моделите на дишане на субекта без никакъв контакт. След това дихателният сигнал се подава към невронната мрежа, която поставя диагноза, без да са нужни каквито и да било усилия от страна на пациента и лицето, което се грижи за него.

"Връзката между болестта на Паркинсон и дишането е отбелязана още през 1817 г. в работата на д-р Джеймс Паркинсън. Това ни мотивира да разгледаме потенциала за откриване на болестта чрез дишането на човек, без да гледаме движенията му", обясняват от екипа.

AI развива науката за живота

От намиране на находища на литий, през оптимизация на технологии като 3D печата до търсене на научен консенсус в Google - изкуственият интелект бавно, но сигурно се превръща в катализатор за трансформацията на заобикалящата ни среда във всичките ѝ измерения. Това важи напълно и по отношение на науките за живота и опознаването на човешкото устройство, а MIT е пионер в тази област.

Използвайки машинно обучение например, учените от университета създават компютърен модел, който може да се научи "да помирисва" само за няколко минути. За целта той изгражда невронна мрежа, която имитира точно обонятелните вериги, създавани от мозъците на животните при обработка на миризми. Проектът помага да се демонстрира значението, което изкуствените невронни мрежи могат да имат за неврологията.

В края на 2020 г. подразделението за разработка на изкуствен интелект (AI) на Alphabet - DeepMind, разкри алгоритъм за прогнозиране на процеса на сгъване на протеини. AlphaFold помага за разрешаването на научен проблем, който обърква изследователите в продължение на половин век. Година след представянето на бета-версията половин милион учени от цял свят са имали достъп до резултатите от AI системата и са ги цитирали в собствените си проучвания повече от 4000 пъти. Впоследствие от Alphabet разширяват своята публично достъпна база данни за структурата на протеините AlphaFold от 1 милион на 200 милиона записа.

AI започва да получава реализация и по отношение на психическата подкрепа. На 11 август китайската компания за потребителска електроника Xiaomi показа първия си хуманоиден робот - CyberOne, който "има способност да открива човешка емоция". Няколко дни по-късно стана ясно, че друга китайска компания - Baidu, е създала чатбот, предназначен да осигури "емоционална подкрепа" за хората, нуждаещи се от такава.