Дослідники розробили нову структуру штучного інтелекту під назвою FedDOSE, яка покращує діагностику аутизму та СДУГ, аналізуючи сканування мозку з кількох лікарень без обміну конфіденційними даними пацієнтів.
Дослідження
Команда під керівництвом Діпанка Гіріша та Йі Хао Чана з Наньянського технологічного університету створила FedDOSE, підхід федеративного навчання, який вирішує дві основні проблеми у візуалізації мозку: конфіденційність і мінливість даних. Федеративне навчання дозволяє кільком установам спільно навчати модель без передачі сирих даних, але стандартні методи стикаються з відмінностями в обладнанні для сканування та популяціях пацієнтів на різних сайтах.
FedDOSE спеціально вирішує ці «ефекти сайту», а також захоплює динамічні зв'язки мозку — як різні області мозку взаємодіють з часом, а не лише статичні знімки. Структура використовує блок модульної декомпозиції Такера для ефективної обробки високорозмірних даних про зв'язки мозку та виявлення модульних просторово-часових патернів. Кожен сайт генерує клас-специфічні прототипи, які потім вирівнюються між сайтами за допомогою оптимального транспортування та аналізу Прокруста.
Тестування на трьох публічних наборах даних — ABIDE-I, ABIDE-II та ADHD-200 — FedDOSE перевершив існуючі методи у виявленні як розладів аутистичного спектра (РАС), так і синдрому дефіциту уваги з гіперактивністю (СДУГ). Ці набори даних включають тисячі сканувань мозку, зібраних з багатьох дослідницьких центрів, що робить їх ідеальними для оцінки продуктивності на кількох сайтах.
Чому це важливо
Для людей та сімей, які постраждали від РАС або СДУГ, це дослідження може призвести до більш точних і ранніх діагнозів. Дозволяючи моделям ШІ навчатися на більших, більш різноманітних наборах даних — не жертвуючи конфіденційністю — FedDOSE допомагає подолати основну перешкоду в медичній візуалізації. Підхід динамічних зв'язків також захоплює більш нюансовану активність мозку, потенційно виявляючи біомаркери, які статичні методи пропускають. Хоча поточне дослідження зосереджене на діагностиці, цю ж структуру можна адаптувати для інших завдань візуалізації мозку, таких як прогнозування відповіді на лікування або відстеження прогресування захворювання.
Що ви можете зробити
Якщо вам цікаве власне когнітивне здоров'я, слідкуйте за досягненнями у візуалізації мозку та ШІ. Для швидкого знімку ваших когнітивних здібностей розгляньте можливість пройти валідований тест. Регулярна розумова стимуляція, фізичні вправи та хороший сон залишаються стовпами здоров'я мозку, незалежно від технологічних розробок.
Джерело: arXiv q-bio.NC
Цікавитеся власним мозком? Пройдіть наш безкоштовний адаптивний IQ-тест або спробуйте 306 рівнів тренування мозку.
