Liczne badania wykazały, że wyszkolone psy mogą wykrywać wiele rodzajów chorób,
Ale wyszkolenie takich psów wymaga czasu.Naukowcy szukali sposobów na zautomatyzowanie niesamowitych zdolności węchowych psiego nosa i mózgu w kompaktowym urządzeniu. Teraz zespół naukowców z MIT i innych krajów opracował system, który może określać chemiczną i mikrobiologiczną zawartość próbki powietrza z jeszcze większą czułością niż nos psa. Naukowcy połączyli to z modelem uczenia maszynowego, który identyfikuje charakterystyczne cechy wzorców sygnalizacji choroby.
Odkrycia, które według naukowców mogą pewnego dnia doprowadzić do powstania zautomatyzowanego systemu wykrywania zapachów na tyle małego, że można go wbudować w telefon komórkowy, zostały opublikowane w czasopiśmiePLoS ONEAby uzyskać więcej informacji, zapoznaj się z artykułem ClaireGuest autorstwa Medical Detection Dogs w Wielkiej Brytanii.W projekcie wziął również udział badacz Andreas Mershin z MIT oraz 18 innych naukowców z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa, Fundacji Raka Prostaty oraz wielu innych instytutów i organizacji.
Projekt badania do testowania węchu psów.(A) Dwa psy, Florin i Midas, wybrane do udziału w próbie. (B) Obraz pojemników prezentacyjnych. (C) Pojemniki testowe są umieszczane na metalowym ramieniu przymocowanym do karuzeli. (D) Porównanie wskazań do kontroli negatywnej biopsji i próbek nowotworowych w badaniu z podwójnie ślepą próbą. Ta tabela pokazuje, że z 21 kontroli, Florin dał 5 fałszywie dodatnich wyników, co daje 76,2% swoistości w porównaniu z 6 fałszywie dodatnimi wynikami od Midasa, co daje 70% swoistości. Oba psy prawidłowo zidentyfikowały 5 z 7 próbek docelowych, dając czułość 71,4. Źródło: PLOS ONE, CC-BY 4.0, creativecommons.org/licenses/by/4.0/)
W ciągu ostatnich kilku lat naukowcy robili postępyminiaturowy system detektora, który zawiera ssacze receptory węchowe stabilizowane tak, aby działały jako czujniki. Strumienie danych są przetwarzane w czasie rzeczywistym z wykorzystaniem możliwości konwencjonalnego smartfona. Detektory wyposażone w zaawansowane algorytmy opracowane przy użyciu uczenia maszynowego mogą potencjalnie wykryć wczesne objawy choroby znacznie wcześniej niż konwencjonalne badania przesiewowe - stwierdzili naukowcy.
W ostatnich testach zespół przetestował 50 próbekmocz z potwierdzonych przypadków raka prostaty i zdrowej grupy kontrolnej z psami wyszkolonymi i utrzymywanymi przez Medical Detection Dogs w Wielkiej Brytanii oraz miniaturowy system wykrywania. Następnie zastosowali program uczenia maszynowego, aby zidentyfikować wszelkie podobieństwa i różnice między próbkami, co może pomóc systemowi sensorycznemu w zidentyfikowaniu choroby. Podczas testowania tych samych próbek sztuczny system był w stanie dopasować wskaźniki sukcesu psów, przy czym obie metody uzyskały ponad 70%.
Według naukowców miniaturowy system detekcji jest w rzeczywistości 200 razy bardziej czuły niż nos psa, jeśli chodzi o jego zdolność do wykrywania i identyfikowania maleńkich śladów różnych cząsteczek.Zostało to już potwierdzone kontrolowanymi testami usankcjonowanymi przez DARPA.To kompetentnie interpretują cząsteczki, naukowcy wykorzystali uczenie maszynowe.Ich celem jest próba znalezienia nieuchwytnych wzorców, które psy mogąWyjdź z zapachu, ale ludzie nie mogą tego rozgryźć za pomocą analizy chemicznej.
Czytaj więcej
Powstała pierwsza dokładna mapa świata. Co jest nie tak ze wszystkimi innymi?
Jakie są drony i kiedy pojawią się pasażerskie taksówki lotnicze?
Zobacz najpiękniejsze zdjęcia Hubble'a. Co teleskop widział przez 30 lat?
DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) to agencja Departamentu Obrony USA odpowiedzialna za rozwój nowych technologii do wykorzystania w wojsku.