В следующий раз, когда вы отправитесь в больницу на операцию, помощник хирурга может быть роботом.
В сотрудничестве между Google Brain, Intel Corporation и Калифорнийским университетом, Беркли, исследователи «обучили» роботов имитировать хирургические процедуры с помощью обучающих видео.
Профессора Калифорнийского университета в Беркли ранее использовали видео YouTube в качестве руководства для роботов, чтобы научиться различным движениям, таким как прыжки или танцы, в то время как Google обучил роботов понимать глубину и движение. Команда применила эти знания в своем последнем проекте, Motion2Vec, в котором видео реальных хирургических процедур используются для обучения. В недавно опубликованной исследовательской работе исследователи рассказывают, как они использовали видео на YouTube, чтобы обучить двухрукого робота да Винчи вставлять иглы и выполнять швы на тканевом устройстве.
Медицинская группа опиралась на сиамские сети — систему глубокого обучения, включающую две или более сетей, совместно использующих одни и те же данные. Система является оптимальной для сравнения и оценки взаимосвязей между наборами данных. Такие сети использовались в прошлом для обнаружения лиц, проверки подписи и определения языка.
Кен Голдберг, врач, возглавляющий лабораторию Калифорнийского университета в Беркли, объясняет, что YouTube является богатым источником учебных материалов для этого проекта глубокого обучения.
«YouTube получает 500 часов нового материала каждую минуту. Это невероятное хранилище», — сказал он. «Любой человек может смотреть почти любое из этих видео и понимать его, но робот в настоящее время не может — они просто рассматривают его как поток пикселей. Поэтому цель этой работы — попытаться разобраться в этих пикселях. это посмотреть видео, проанализировать его и… быть в состоянии разбить видео на осмысленные последовательности ».
Для выполнения шовного задания команде потребовалось всего 78 обучающих медицинских видеороликов, чтобы обучить свой движок искусственного интеллекта выполнять эту процедуру. Они утверждают, что показатель успеха составляет 85 процентов.
Это означает, что роботы могут в конечном итоге выполнять некоторые из более простых повторяющихся задач в хирургических процедурах и позволять хирургам сосредоточить свое время и энергию на более точных шагах.
Роботы скоро заменят хирургов?
«Мы еще не там», сказал Гольдберг. «Но то, к чему мы движемся, — это способность хирурга, который будет наблюдать за системой, указывать, где им нужен ряд швов, сообщать, что им нужно шесть накладных швов», — сказал Голдберг. «Тогда робот, по сути, начнет это делать, и хирург … сможет немного расслабиться, чтобы они могли быть более отдохнувшими и сосредоточиться на более сложных или нюансированных частях операции».
Машинное обучение внесло большой вклад в биотехнологии непристойных лет. Способность ИИ быстро обрабатывать огромные объемы данных привела к прогрессу в выявлении рака легких и риска инсульта на основе сканирования CAT, расчетного риска сердечных заболеваний и остановки сердца на основе изображений ЭКГ и МРТ, классифицированных повреждений кожи на фотографиях и обнаруженных признаков диабетическая дистресс в изображениях глаз. И здесь, в разгар пандемии, ИИ помогает ученым найти лекарства, которые могут обуздать распространение COVID-19 и в конечном итоге найти лекарство и вакцину.