Численні дослідження показали, що навчені собаки можуть виявляти багато видів захворювань,
Але для дресирування таких собак потрібен час.Вчені шукали способи автоматизувати дивовижні нюхові здібності собачого носа і мозку в компактному пристрої. Тепер команда дослідників з MIT і інших установ розробила систему, яка може визначати хімічну і мікробне зміст проби повітря з навіть більшою чутливістю, ніж ніс собаки. Вчені об'єднали її з моделлю машинного навчання, яка виявляє відмінні характеристики зразків, сигналять про хвороби.
Відкриття, які, за словами дослідників,колись можуть призвести до створення автоматизованої системи виявлення запахів, досить маленької, щоб її можна було вбудувати в мобільний телефон, опубліковані в журналіPLoS ONEу статті Клер Гест з компанії Medical DetectionDogs у Великій Британії. Також у проекті взяли участь дослідник Андреас Мершин з MIT та ще 18 вчених з університету Джона Хопкінса, Фонду раку простати та низки інших інститутів та організацій.
Схема дослідження для випробування нюху собак.(A) Дві собаки, Флорін і Мідас, вибрані для участі у випробуванні. (B) Зображення презентаційних ємностей. (C) Тестові ємності поміщають в металевий важіль, прикріплений до каруселі. (D) Порівняння показань до біопсійно-негативного контролю і зразкам раку в подвійному сліпому дослідженні. Ця таблиця показує, що з 21 контрольного зразка Флорін дав 5 хибнопозитивних показань, що дало 76,2% специфічності в порівнянні з 6 хибнопозитивними показаннями Мідас, що призвело до 70% специфічності. Обидві собаки правильно вказали 5 з 7 цільових зразків, що дало чутливість 71,4. Надано: PLOS ONE,) CC-BY 4.0, creativecommons.org/licenses/by/4.0/)
Останні кілька років вчені вдосконалюютьмініатюрну детекторні систему, яка включає нюхові рецептори ссавців, стабілізовані для роботи в якості датчиків. Потоки даних обробляються в режимі реального часу за допомогою можливостей звичайного смартфона. За словами вчених, детектори, оснащені передовими алгоритмами, розробленими за допомогою машинного навчання, потенційно можуть виявити ранні ознаки захворювання набагато раніше, ніж звичайний скринінг.
В останніх тестах команда перевірила 50 зразківсечі від підтверджених випадків раку простати і контрольної групи здорових людей з використанням собак, навчених і обслуговуються компанією Medical Detection Dogs в Великобританії, і мініатюрної системи виявлення. Потім вони застосували програму машинного навчання, щоб виявити будь-які подібності та відмінності між зразками, які можуть допомогти сенсорної системі ідентифікувати хвороба. При тестуванні одних і тих же зразків штучна система змогла зіставити показники успішності собак, причому обидва методи набрали більше 70%.
За словами вчених, мініатюрна система виявленнянасправді в 200 разів більш чутлива, ніж ніс собаки, з точки зору здатності виявляти та ідентифікувати крихітні сліди різних молекул. Це підтверджено контрольованими тестами, санкціонованими DARPA. Щоб грамотно інтерпретувати молекули вчені використовували машинне навчання. Їхня мета — спробувати знайти невловимі закономірності, які собаки можуть вивести із запаху, але люди не можуть зрозуміти за допомогою хімічного аналізу.
Читати далі
Створено першу точна карта світу. Що не так з усіма іншими?
Які бувають дрони і коли з'являться пасажирські аеротаксі
Подивіться на найкрасивіші знімки «Хаббла». Що побачив телескоп за 30 років?
DARPA - Управління перспективнихдослідних проектів Міністерства оборони США - управління Міністерства оборони США, що відповідає за розробку нових технологій для використання в інтересах збройних сил.