Covid-19
Rok 2020 bol s vírusom Covid-19 zvláštnym rokom. Lekárski technici a vedci na celom svete sa práve pokúšajú nájsť a očkovať vakcínu. To nie je dôležité len pre ľudský život, ale aj pre podniky a dopad to malo globálne.
COVID-19
Podľa Coronavstats k 21. septembru 2020 bolo vo Veľkej Británii v súčasnosti 398 625 infekcií a počet úmrtí 41 788. Súčasná miera úmrtnosti len niečo cez 10% z celkového počtu prípadov je alarmujúca. Zistilo sa, že šírenie je exponenciálne. Preto je obmedzenie nevyhnutné, v technologickom svete sa AI používa na pomoc pri objavovaní a zadržiavaní vakcín. AI je možné použiť na rýchlejšie vyhľadanie správnych očkovaní analýzou predchádzajúcich očkovaní na základe podobných proteínových štruktúr infekcie a rozšírenia.
Zdravotné strediská čoraz viac využívajú umelú inteligenciu. Systémy na skenovanie röntgenových lúčov hrudníka môžu automaticky detekovať vírus a využívať rozpoznávanie obrazu pomocou funkcií AI. AI ponúka oveľa rýchlejšie spracovanie. Regulačné orgány a vládne agentúry potom zhromažďujú údaje a sprístupňujú ich vo viacerých subjektoch. Vedci a mikrobiológovia používajú tieto údaje a ďalšie údaje na vytváranie lepších liekov na analýzu vplyvu liekov a identifikáciu vírusov a iných baktérií, ako sú napríklad Lekári bez hraníc.
Lekári bez hraníc a Tenserflow Lite
TensorFlow
Príklad využitia potenciálu AI na nájdenie vakcíny možno nájsť v súčasnom lekárskom výskume identifikácie baktérií, ako je to vidieť na tomto obrázku YouTube video . Lekári bez hraníc sú charitatívne organizácie poskytujúce lekársku starostlivosť po celom svete, ktoré predpisujú antibiotiká vo viac ako 70 krajinách. Zistili, že čoraz viac pacientov je infikovaných multirezistentnými baktériami. Je možné, že rovnaký koncept by sa mohol použiť aj pri Covid-19 pri používaní AI a Google TensorFlow. TensorFlow je bezplatná a open-source AI ponuka od spoločnosti Google a TensorFlow Lite (používa ju Lekári bez hraníc), mobilná verzia je k dispozícii na stiahnutie pre iOS a Android.
Lekári bez hraníc zistili, že pacientom sa často podávajú nesprávne antibiotiká z dôvodu neschopnosti presne identifikovať presný vírus, ktorým môže byť pacient infikovaný. Používajú TensorFlow na identifikáciu správnych antibiotík pre svojich pacientov.
To prináša niekoľko výziev. Na identifikáciu baktérií je potrebných viac testov, aby sa zistilo, s akým typom baktérií majú do činenia. Existuje ďalší krok, ktorým je interpretácia výsledkov v mnohých krajinách, v ktorých pôsobia Lekári bez hraníc. Bohužiaľ nie je dostatok skúsených pracovníkov mikrobiológov na vykonanie týchto interpretácií. AI môže byť potenciálnym riešením tohto problému v tom, že namiesto nahradenia pracovníkov mikrobiológov pomáha existujúcim zamestnancom pri interpretácii diagnostických testov v kratšom časovom horizonte, a to pomocou aplikácie TensorFlow lite, ktorá je k dispozícii na rôznych mobilných telefónoch na všetkých ich klinikách. . Aplikácia nemusí byť online, takže ju možno použiť v oblastiach so zlou oblasťou signálu.
TensorFlow využíva počítačové videnie a strojové učenie pomocou Pythonu na detekciu interakcií medzi baktériami a antibiotikami, pričom používa iba obraz Petriho misky. Vďaka použitiu tejto technológie sa organizácii Lekári bez hraníc podarilo natrénovať testovací model v priebehu niekoľkých dní. Ukázalo sa tiež, že je prekvapivo rýchle a ľahké ho dosiahnuť. Vyvinuli prototyp s cieľom sprístupniť diagnostické testovanie po celom svete, ľahko a cenovo dostupné. Táto aplikácia by mohla zmeniť hru v pomoci miliónom ľudí na celom svete, najmä ak ju možno prispôsobiť pri hľadaní vakcíny pre Covid-19 a mnohých ďalších chorôb. Môže tiež pomôcť pri poskytovaní rád o najlepších postupoch riadenia.
Funguje to prostredníctvom detekcie objektov, použitia vopred anotovaných obrázkov, chorobných baktérií a porovnania s fotografiou Petriho misky. Dokáže predpovedať za menej ako jednu sekundu. Krása systému, ktorý TensorFlow poskytuje, je to, že namiesto písania tisícov riadkov kódu existuje knižnica funkcií, ktorá umožňuje vytvárať rôzne architektúry za oveľa kratší čas. Môže to zmenšiť tieto vidiecke siete, aby sa zmestili do mobilného zariadenia. Vstup človeka je pre proces rozhodujúci. Môže veľmi rýchlo prejsť stovkami miliónov obrázkov a je možné ho prispôsobiť tak, aby vytváral rôzne typy neurónových sietí.
Pri hľadaní vakcíny pre Covid-19 by mohla byť stratégia používaná Lekármi bez hraníc dobrým miestom pre začatie používania AI pomocou TenserFlow.
Príklad TensorFlow Lite pre Android
TensorFlow umožňuje rýchle spustenie modelov strojového učenia na mobilných zariadeniach s nízkou latenciou, takže môžete vykonávať klasifikácie bez potreby opakovaných sieťových hovorov na server. Je k dispozícii pre Android a iOS cez C ++ API. Pre zariadenia s Androidom existuje obálka Java, ktorá ju môže podporovať. Tlmočník používa pre neuronové siete Android API pre hardvérovú akceleráciu.
Aplikácia je zostavená pomocou modelu mobilnej siete. Mobilné siete sú malé a spotrebúvajú málo energie. Môžu byť navrhnuté modely tak, aby vyhovovali niekoľkým prípadom použitia, napríklad detekcii objektov, ako sú rôzne druhy rastlín alebo stromov. Poskytuje jemnozrnnú klasifikáciu. Existuje niekoľko vopred vyškolených hotových modelov, s ktorými je možné pracovať.
Pri prvej práci s TensorFlow lite sa odporúča pracovať s týmito vopred pripravenými modelmi. TensorFlow Lite však zatiaľ nepodporuje všetky funkcie plnohodnotného TensorFlow.
Ak chcete používať TensorFlow na mobilných zariadeniach, musíte zahrnúť knižnice TensorFlow lite. Toho sa dosiahne úpravou súboru buildov gradle, aby ste ich zaistili. Ďalším krokom je import tlmočníka TensorFlow. Tlmočník načíta model a umožní vám ho spustiť poskytnutím súboru vstupov. TensorFlow lite vykoná model a zapíše výstupy. Je to jednoduchý proces, aj keď je za ním zložitá technológia.
Model by mal byť uložený v aktívach aplikácie. Kód potom načíta model priamo odtiaľ, hoci model je možné načítať odkiaľkoľvek. Po zavedení modelu je možné vytvoriť inštanciu tlmočníka.
V prípade lekárskeho výskumu aplikácia načíta snímky z fotoaparátu a premení ich na obrázky. Tieto obrázky (v prípade Lekárov bez hraníc, Petriho misky) sa používajú ako vstupy do modelu, ktorý na výstup poskytuje návratové hodnoty. Tieto hodnoty sú indexom príslušného štítku (v tomto prípade identifikácie baktérií) a tisíce vopred pripravených, komentovaných obrázkov by sa potom zhodovali s týmto štítkom.
V tomto sa dozviete viac o trénovaní modelov TensorFlow video Sprievodca spustením modelov TensorFlow na Androide.
Detekcia Covid-19 pomocou UiPath Fabric
Rentgén hrude
UiPath je spoločnosť špecializujúca sa na riešenia AI pre automatizáciu. Vedci z University of Waterloo a Darwin použili program UiPath Fabric, ktorý je iniciatívou Open Source, na vytvorenie modelu neurónovej siete na detekciu prípadov COVID-19 pomocou röntgenových snímok hrudníka. Model bol trénovaný na verejne dostupnom súbore údajov, ktorý obsahuje 76 obrázkov od pacientov s covid 19 ako je ilustrované v tomto videu You Tube.
Pracovný postup je jednoduchý a skladá sa zo súboru a röntgenového obrazu. Tieto sa odosielajú do modelu strojového učenia, ktorý vydáva výsledky. Aplikácia požaduje obrázok. Toto všetko potrebujete, aby ste model naučili od ľudí bez choroby a aby ste rozlišovali medzi ľuďmi s pneumóniou a ľuďmi s COVID-19. Výstupom je výsledok klasifikácie strojového učenia.
Takže pre akýkoľvek röntgenový alebo CT obraz hrudníka softvér poskytuje predpoveď, že obraz pochádza od pacienta s Covid-19. V tejto fáze výskumu nejde o produkčnú verziu, ale o predbežný experiment.
AI sa používa na pomoc pri výskume, ktorý obsahuje Covid-19 a pravdepodobne aj na objavenie vírusu. Mobilné aplikácie, ako napríklad TensorFlow Lite, môžu skontrolovať, či má vírus vírus, a to tak, že zadajú údaje od používateľa, automaticky získajú údaje o svojej polohe a vyhodnotia ich podľa stupňa rizika. Môžete si predstaviť situáciu, že ak bude vždy známa mobilná poloha potvrdeného pacienta, môže vláda upozorniť ľudí, ktorí boli s danou osobou v kontakte. Toto sa nazýva „Sledovanie a sledovanie“.
Bert , na túto rozsiahlu množinu údajov sa aplikuje ďalšia iniciatíva spoločnosti Google zameraná na AI, ktorá pomocou nástroja Natural Language Processing (NLP) extrahuje užitočné informácie o vírusu. NLP možno použiť na pochopenie proteínovej štruktúry a na rýchlejší rozvoj potenciálnych očkovaní vrátane poskytovania informácií o oblastiach, kde sú ľudia ovplyvnení.
To by malo tiež pomôcť mikrobiológom porozumieť možnostiam liečby s ohľadom na akékoľvek nepriaznivé účinky a určiť správne dávkovanie. Bert sa pozerá na slová a vety z oboch smerov, zľava doprava a sprava alebo zľava, aby mohli pochopiť a identifikovať jednotlivé slová v úplnom kontexte. Takže s kombináciou modelov AI, ako sú TensorFlow a Bert pre spracovanie prirodzeného jazyka, ktoré majú pomôcť mikrobiológom, nemusí byť vakcína pre Covid-19 príliš ďaleko, ale stále prebieha. Ukazuje sa, že AI je užitočná, ako ukázali tieto príklady, na poskytnutie riešenia potenciálnej vakcíny Covid-19 a sledovacej schopnosti.
Značky COVID-19 TensorFlow
