Нови систем за машинско учење открива болести из узорака ваздуха боље од паса

Бројне студије су показале да дресирани пси могу открити многе врсте болести,

укључујући плућа, дојке, јајнике, уринарнебешике и простате и можда ЦОВИД-19, само по мирису. У неким случајевима, као што је рак простате, пси су имали 99% шансе да открију болест њушењем узорака урина пацијената.

Али потребно је време за обуку таквих паса.Научници су тражили начине да аутоматизују невероватне мирисне способности псећег носа и мозга у компактном уређају. Сада је тим истраживача са МИТ-а и другде развио систем који може одредити хемијски и микробиолошки садржај узорка ваздуха са још већом осетљивошћу од псећег носа. Научници су га комбиновали са моделом машинског учења који идентификује карактеристичне карактеристике образаца сигнализације болести.

Открића која истраживачи кажумогло би једног дана довести до аутоматизованог система за детекцију мириса довољно малог да се угради у мобилни телефон, објављеног у часописуПЛоС ОНЕу чланку Цлаире Гуест из Медицал ДетецтионПси у Великој Британији. У пројекту су учествовали и истраживач Андреас Мершин са МИТ-а и још 18 научника са Универзитета Џонс Хопкинс, Фондације за рак простате и неколико других института и организација.

Дизајн студије за испитивање њуха код паса.(А) Два пса, Флорин и Мидас, одабрана за учешће у испитивању. (Б) Слика презентационих контејнера. (Ц) Испитни контејнери се постављају на металну руку причвршћену за рингишпил. (Д) Поређење индикација за биопсију негативну контролу и узорке рака у двоструко слепој студији. Ова табела показује да је од 21 контроле Флорин дао 5 лажних позитивних резултата, што је резултирало 76,2% специфичности у поређењу са 6 лажних позитивних резултата из Мидас-а, што је резултирало 70% специфичности. Оба пса су тачно идентификовала 5 од 7 циљних узорака, дајући осетљивост од 71,4. Заслуга: ПЛОС ОНЕ, ЦЦ-БИ 4.0, цреативецоммонс.орг/лиценсес/би/4.0/)

Током последњих неколико година научници су се побољшавалиминијатурни детекторски систем који укључује мирисне рецепторе сисара стабилизоване да делују као сензори. Токови података се обрађују у реалном времену користећи могућности конвенционалног паметног телефона. Детектори, опремљени напредним алгоритмима развијеним машинским учењем, могли би потенцијално открити ране знакове болести много раније од уобичајеног прегледа, рекли су научници.

У најновијим тестовима, тим је тестирао 50 узоракаурин из потврђених случајева рака простате и здрава контролна група која користи псе обучене и одржаване од стране медицинских паса за откривање у Великој Британији и минијатурни систем за откривање. Затим су применили програм машинског учења како би тражили било какве сличности и разлике између узорака, што би могло помоћи сензорном систему да идентификује болест. Приликом тестирања истих узорака, вештачки систем је успео да упореди стопе успеха паса, при чему су обе методе постигле преко 70%.

Према научницима, минијатурни систем детекцијеје заправо 200 пута осетљивији од псећег носа у смислу његове способности да открије и идентификује ситне трагове различитих молекула. Ово је већ потврђено контролисаним тестовима које је одобрила ДАРПА. Да би исправно протумачили молекуле, научници су користили машинско учење. Њихов циљ је да покушају да пронађу суптилне обрасце које пси могу закључити на основу мириса, али људи не могу да открију кроз хемијску анализу.

Опширније

Створена је прва тачна мапа света. Шта није у реду са свима осталима?

Који дронови постоје и када ће се појавити путнички авио такси?

Погледајте најлепше слике Хабла. Шта је телескоп видео за 30 година?

ДАРПА - Канцеларија за напредни развојИстраживачки пројекти Министарства одбране САД је одељење Министарства одбране САД одговорно за развој нових технологија за употребу у интересу оружаних снага.