Strojové učení odhalí Alzheimera o 7 let dřív než doktoři

TLDR: Umělá inteligence dovede z proměny jazyka a reakční doby při odpovídání na unifikovaný test kognice odhalit, zdali má člověk vyšší riziko rozvoje Alzheimerovy nemoci. Přesnost není stoprocentní, ale za to naznačuje riziko na roky dopředu. Studie tuna.

Velká sušenková loupež

Nástup Alzheimerovy choroby je spojen s nepříjemnou a postupnou ztrátou kognice a inteligence – nyní by však jiná inteligence, a to ta umělá, mohla pomoct s včasnou detekcí Alzheimera! A není ani tak složitá. Její autoři vlastně jen vzali existující metodu, kterou dělali lidští doktoři, a lidského doktora nahradili strojovým učením.

K diagnóze demence lze dnes využít kognitivních testů, a jedním z nich je i takzvaný cookie theft obrázek. To je kresba hroutící se domácnosti, v níž je hlavním tématem je chlapec snažící se z kramáře ukrást sušenky. Přitom ale padá ze stoličky, jeho evidentní sestra se ho snaží nějak zachránit (nebo mu pomoct s krádeží, who knows), to celé zatímco jejich pinup šedesátková máma hned vedle zcela na pohodu utírá talíř, zatímco ji přetéká dřez plný vody.

Zní to asi jako blbost, ale faktem je, že podobné kognitivní testy jsou zcela běžné. Alzheimera či podobné nešvary lze sice odhalit i na proměně morfologie mozku – ale až pitvou…

Na obrázku řešícím loupež dobroty je toho každopádně moc, co se tu děje – ale tím, že jde o relativně minimalistickou kresbu, si zdravý mozek přesto může poměrně rychle utvořit přehled o situaci. Na základě toho, jak jej tak pacienti okomentují, se pak rozlišuje, jak na tom z hlediska kognice jsou.

Ono rozlišování běžně může zvládat lékařský personál z masa a kostí – nově však jeho úlohu dovede přebrat i strojové učení!

Loupež v přímém přenosu. Zdroj: IBM
Loupež v přímém přenosu. Zdroj: IBM

Sedmiletý náskok

Průběh strojového testu je podobný jako v lidské části. Pacient tedy namluví na mikrofon, co si o kuchyňském obrázku myslí, počká pár vteřin a – voila – umělá inteligence naučená z tisíců těchto testů provedených v minulosti, dovede říct, jak na tom pacientova kognice nejspíše je.

Hodnotí především změna jazyka (stavba vět, změna vyslovování slov), stejně jako reakční doba popisu jednotlivých komponentů. Osobně si dovedu přestavit, že systém by mohl i detekovat pohyb očí a odtušit, kam se pacient dívá – ale to možná nabídnou až budoucí verze systému.

V té nynější, vyvinuté vědátory z IBM a Pfizera, mašina čerpala z dat dlouhodobého projektu The Framing Heart, který sleduje na 5000 lidí a jejich rodin již od roku 1948. Na výsledky tedy nebylo nutné čekat desítky let, ale naopak se stroj mohl naučit & poté posoudit, jak se měnily reakce na cookie theft test u lidí, kterým byl Alzheimer později detekován.

Z výsledků vyplynulo, že umělá inteligence dovedla predidovat rozvoj choroby se 70% přesností7 let dopředu oproti „lidské“ klinické diagnostice. Ačkoliv se zatím klasicky bavíme o výsledcích z experimentu, nikoliv nasazení v praxi (to bychom o tom nepsali na Vědátorovi…), bude-li AI podobně přesná i v praxi, mohla by významně doplnit dnešní diagnostiku. A tak dát lékařům a lékařkám i více času na zpomalení průběhu choroby.

Či jednou, na její zvrácení.

Zdroj: Needpix/PurePNG, vlastní
Zdroj: Needpix/PurePNG, vlastní

Otázky pro budoucnost

Jde přitom jenom o poslední, ale rozhodně nikoliv první práci na téma využití strojové diagnostiky v aplikované medicíně. V minulých letech podobně jiná umělá inteligence dokázala schopnost odhalit srdeční choroby z pohledu do prokrvení očí, stejně jako vypomohla detekci návratu rakoviny.

Je samozřejmě zatím velkou otázkou, jak se k takovým výsledkům postaví lékařský personál, pojišťovny anebo pacienti samotní. A tohle bude velký oříšek poté, co se podobné systémy dočkají reálného nasazení. Budou pacienti chtít vědět, že můžou za 20 let trpět demencí? Pokud ano, budou s to dodržovat režim, který jim pomůže se tomu vyvarovat? A co lékaři? Budou umělé inteligenci věřit, pokud jim bude dávat výsledky, které jsou v rozporu s jejich zkušeností? Zatím lze jenom hádat.

Každý diagnostika jenom tak dobrá, jak často se s její pomocí pacient hodnotí – a jaké informace si z ní vezmou odborníci. Ale s naší inteligencí nám ani ta umělá pomoct nedovede.

Alespoň tedy zatím…

[Martin Jašek, LL]

AI dovede mnohé – ale stále ještě nedovede zázraky…

Vědátor vzniká v dílně spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd za podpory MUDRstart, který tvoří přípravné testy pro studenty vysokých škol. Krom různých autorů projekt jako šéfredaktor vede Ladislav Loukota – jeho kontaktní mail je vedatororg@seznam.cz

Diskuze

Reklama