Mokslininkas, tyrėjas, Kauno technologijų universiteto Multimedijos inžinerijos katedros profesorius Rytis Maskeliūnas pasakoja, kad dirbti ir tirti dirbtinio intelekto galimybes idėja kilo dar prieš septynerius metus, kuomet teko susipažinti su Hantingtono asociacija.
„Dirbome su viena programėle, kurią kūrė mano buvęs doktorantas Andrius Laurinaitis. Ji leidžia žmonėms pasitikrinti, testuotis ir atpažinti ankstyvuosius simptomus. Tai liga, kuri yra tarsi savotiška paralelė į Alzheimerį, nes Hantingtono liga yra neurodegeneratyvinis genetinis sutrikimas, kuriam blogėjant asmuo tampa tarsi nevalingas ir negali komunikuoti.
Kaip ir sergant Alzhaimeriu, šią ligą svarbu diagnozuoti kuo anksčiau, kad žmogus galėtų išlošti kiek įmanoma sveikos gyvenimo trukmės, aktyvaus ir prasmingo laiko“, – pasakoja R. Maskeliūnas.
Sėkmingai sukūrus algoritmą, kuris nagrinėja kognityvinę žmogaus būseną, mokslininkui kilo idėja pabandyti tyrimą praplėsti plačiau, ypatingai dar ir dėl to, kad pastaraisiais metais padaugėjo viešai prieinamų duomenų.
„Mums, mokslininkams, yra labai svarbu turėti kuo daugiau duomenų iš įvairiausių šaltinių, nes kitu atveju negalėsime kompiuterių išmokyti atskirti problemos ir rasti jai sprendimo būdų. Tokios iniciatyvos, duomenų bazės, kuriose viso pasaulio gydytojai kelia nuasmenintus, atvirus duomenis palengvina mūsų gyvenimą, nes nebelieka to etapo, kuomet tenka ieškoti etinių sprendimų ir gauti tiesiogiai pacientų duomenis“, – priduria tyrėjas.
Kartu bendro tikslo link
Rytis Maskeliūnas pasakoja, kad šio algoritmo, leidžiančio nustatyti ankstyvuosius Alzheimerio ligos simptomus, kūrimas buvo viena iš doktorantūros temų. Būtent ją pasirinkti iš Nigerijos kilusią KTU doktorantę Modupe Odusami pastūmėjo asmeninė patirtis, kuomet dėl Alzheimerio ligos sukeltų simptomų ir negalėdama tinkamai įvertinti situacijos mirė jos mama.
„Viso pasaulio gydytojų sukelti duomenis, leido matyti įvairiausių pacientų smegenų nuotraukas, biomarkerius, visą informaciją, kuri buvo sugrupuota į sutrikimų lygius. Technologiniu požiūriu, nelaikau to atradimu, labiau kaip evoliuciją, kuri pritaikyta dirbtiniam intelektui informacijos paieškoje“, – toliau pasakoja R. Maskeliūnas.
Turėdami prieinamą atvirų duomenų rinkinį R. Maskeliūnas ir M. Odusami algoritmą išmokė atpažinti ankstyvus kognityvinius sutrikimus ir juos palyginti tarpusavyje. Algoritmas veikia analizuodamas magnetinio rezonanso ir kompiuterinės tomografijos nuotraukas.
„Tai veikia taip pat, kaip kompiuteris yra išmokytas atskirti šuniuką nuo kačiuko. Pamatėme, kad toks sprendimas neblogai geba rūšiuoti informaciją, todėl šiuo metu vis pridedame naujų duomenų, kad algoritmas galėtų lengviau žiūrėti.
Tuo labiau, kad kiekvienas atvejis yra skirtingas, nes tuo pačiu aparatu atliktos nuotraukos skiriasi dėl paciento galvos padėties, skirtingų aparatų ir parametrų, kuriuos nustatė gydytojas. Tad šiame etape siekiame tobulinti algoritmą turint tokias skirtingų pjūvių smegenų nuotraukas, kaip jos yra išgautos, kokia technologija ir bandome rūšiuoti.“
Panašiu algoritmu tyrimai atliekami analizuojant dirbtiniu intelektu plaučius, ar jie yra pažeisti COVID-19 infekcijos, ar ne. „Idėja tikrai panaši, tad jos, kaip minėjau, negaliu vadinti išradimu, nes tai inžinerinis sprendinys, jo evoliucija. Atradimas būtų labai skambus žodis“, – priduria juokdamasis KTU mokslininkas, profesorius Rytis Maskeliūnas.
Pritaikymas plačiojoje medicinoje
Rytis ir Modupe jau antrus metus dirba prie šio algoritmo, kuris padeda pastebėti Alzheimerio ankstyvuosius simptomus. Mokslininkas tikisi, kad ketvirtais doktorantūros metais bus rastas tinkamesnis sprendimas, kuomet algoritmą bus galima padaryti atviru:
„Kol nesame šimtu procentų užtikrinti, nenorime, kad mūsų sprendimas sukeltų žmogui nerimą ar parodytų ne tokią diagnozę, nes tokie dalykai yra labai jautrūs. Šiuo metu esame apriboti tik kelių šimtų pacientų duomenimis iš viso pasaulio. Džiugu, kad tokios atvirų duomenų bazių iniciatyvos plečiasi, kiekvienais metais tų duomenų vis daugiau atsiranda, todėl galime algoritmą tobulinti, testuoti, prijungti kitokius principus.“
Iš pradžių mokslininkai nagrinėjo magnetinio rezonanso vaizdinius, o šiuo metu prijungė ir kitomis technologijomis išgautas pacientų smegenų nuotraukas. „Turime tikslą, kad bet kokia technologija išgautą nuotrauką algoritmas sugebėtų atpažinti ir ką nors patarti“, – sako Rytis Maskeliūnas.
Tyrėjas juokauja, kad medicinos specialistų šis algoritmas negalėtų pakeisti, atvirkščiai – tai būtų daugiau kaip priemonė, kuri taptų pagalbininke medicinos specialistams. Tačiau, kad tai galėtų būti naudojama plačiai, reikėtų algoritmą sertifikuoti, o tai, pasak R. Maskeliūno, ilgas ir daug finansų reikalaujantis kelias.
„Girdėjome apie vakcinas, kurios buvo išimties tvarka greičiau sertifikuotos, per pusantrų metų. Jeigu norėtume ne išimties tvarka – prireiktų daug daugiau metų. Technologijoms šis sertifikavimo procesas yra trumpesnis, tačiau vis tiek prireiktų kelių metų ir finansų. Apie tai šiuo metu negalvojame, nebent algoritmas veiktų neblogai su plačia duomenų imtimi, tada pasidalintume su visu pasauliu atvirai“, – šypsosi tyrėjas.
Mokslininkai teigia, kad dėl atvirų duomenų algoritmas yra tikslesnis nei buvę prieš tai anksčiau ir leis beveik 100 procentų tikslumu atpažinti ankstyvus Alzheimerio simptomus. Tačiau, pašnekovas pabrėžia, kad kitoje pasaulio pusėje tyrėjas gali padaryti dar geresnį algoritmą, kuris bus tikslesnis, tad tai yra normalus procesas, vadinamas progresu:
„Duomenų tikslumas yra labai slidi riba, nes priklauso nuo to, kokiomis sąlygomis jie gauti. Tikiu, kad ir mūsų sprendimas pažengtų toliau, jeigu imtis būtų platesnė, todėl viskas galėtų pasikeisti visai kitu procesu. Tad, džiaugiuosi, kad duomenys nėra slepiami dėl visų komercinių dalykų ir galime atlikti tokius tyrimus.“
Nauda žmogui
Toks tyrėjo Ryčio Maskeliūno ir doktorantės Modupe Odusami algoritmas, jeigu būtų pritaikytas plačiajam vartojimui leistų žmonėms patiems pasitikrinti įkėlus atlikto smegenų tyrimo nuotrauką pasitikrinti ar yra aptikta ankstyvų Alzheimerio požymių.
„Algoritmas leistų pasakyti žmogui, kad mano, jog žmogus turi ankstyvuosius ligos simptomus, tad pravartu būtų nueiti ir pasitikrinti. Kol mes puikiai jaučiamės, niekas nesusimąstome ir neiname, neieškome bėdų, tad vien jau tame būtų prasmė. Jeigu nepasitvirtins – gerai, o jeigu pasitvirtins – gydytojas galės išrašyti vaistų ir žmogus išloš gal 5, gal 10 ar daugiau sveiko gyvenimo metų“, – teigia KTU profesorius R. Maskeliūnas.
Pasak mokslininko, susirgimų Alzheimerio liga skaičius kasmet auga. Rytis mano, kad tai lemia ir gerėjančios medicinos žinios, kuomet specialistai geba vis geriau ir anksčiau diagnozuoti ligą: „Jeigu prieš penkiolika metų tai buvo senukų liga, tai šiais laikais vis daugiau pastebima ir jaunesnio amžiaus žmonėms.“
„Mūsų siekiamybė, kad žmogus dirbtų, kuo ilgiau džiaugtųsi gyvenimu, būtų sveikas. Toks algoritmas leistų ir žmogui patenkinti savo smalsumą, ypač tiems, kurių šeimoje ši liga yra pastebima genetiškai. Turėdamas programėlę žmogus galėtų pasižiūrėti, ką galvoja algoritmas, yra jam tokia rizika ar ne“, – sako pašnekovas.
Kuo vėliau nustatoma Alzheimerio liga, tuo mažiau galimybių žmogui ir toliau patirti įprastą gyvenimo džiaugsmą, kasdienybę. Būtent todėl, yra labai svarbu nustatyti kuo anksčiau šios ligos simptomus, kad būtų galima užbėgti įvykiams už akių:
„Pastebėjus Alzheimerį ankstyvoje stadijoje, gali būti skiriamas gerokai paprastesnis gydymo kursas ir žmogus galės toliau būti sveikas, laimingas. Galbūt per laikotarpį, nuo šios ligos vaistai patobulės ir apskritai viskas bus puiku. Šiandien išsitirti aparatu už pinigus – paprasta, jeigu nemokamai, tenka ilgiau palaukti eilėje. Tad toks algoritmas leistų savarankiškai pasitikrinti, ką jis gali patarti ir sekti progresą.“
Visgi, pasakodamas apie tyrimo progresą, R. Maskeliūnas neslepia apmaudo, kad neretai tokie tyrimai nėra prioritetas, kadangi iš jų daug uždirbti nepavyksta. Tačiau tokioje veikloje mokslininkas mato naudą, kad gali žmonėms duoti apčiuopiamą įrankį.
„Mes inžinieriai mėgstame daiktą, kurį galima paliesti, todėl tokia praktinė aplikacija leidžia parodyti ir išsklaidyti visus burbulus, kad dirbtinis intelektas nieko nedaro, niekas apie jį nežino, kam jo reikia. Labai smagu, kad žmonės pradeda matyti mus, mokslininkus.
Mano siekiamybė yra atviras mokslas, kuris prieinamas kiekvienam, kad tokie tyrimai nenugultų stalčiuose. Šio tyrimo sėkmės rodiklis bus doktorantės disertacijos apsigynimas“, – šypsosi „Lietuvos garbės“ nominantas, Kauno technologijų universiteto mokslininkas Rytis Maskeliūnas.
