Deep learning. Badania znamion skórnych przy pomocy sztucznej inteligencji

Ostatnia aktualizacja: 11.05.2021 13:27
Polska doktorantka zaprojektowała wyjątkową aplikację. Zainstalowana na telefonie komórkowym może diagnozować znamiona skórne pod kątem zmian nowotworowych. Rozwiązanie opiera się na "deep learning", czyli uczeniu głębokim. - Wiedziałam, że chciałabym zrobić coś przydatnego społecznie - mówi w Programie 1 Polskiego Radia Agnieszka Mikołaczyk.
Zdjęcie ilustracyjne
Zdjęcie ilustracyjneFoto: Shutterstock/Albina Glisic

astma oddychanie inhalator 1200.jpg
"Astmę trzeba leczyć". Dlaczego nie można lekceważyć jej objawów?
Posłuchaj
24:05 2021_05_10 19_29_46_PR1_Eureka.mp3 Agnieszka Mikołajczyk rozważała w pracy inżynierskiej kategorie związane z asymetrią, krawędzią, kolorem i strukturą znamienia (Jedynka/Eureka)

"Deep learning" to podkategoria uczenia maszynowego, w ramach którego sieci neuronowe są tworzone i trenowane, by na podstawie zdjęć zmian skórnych dało się rozpoznać, czy znamię jest złośliwe, czy łagodne.

- Wszystko zaczęło się, kiedy poszukiwałam tematu swojej pracy dyplomowej jeszcze podczas studiów inżynierskich. Te tematy, które były zaproponowane przez moją katedrę, nie do końca przypadły mi do gustu. Zastanawiałam się, jaki inny temat mogłabym wybrać. Wiedziałam, że chciałabym zrobić coś przydatnego społecznie i przyszedł mi do głowy pomysł z badaniem znamion skórnych przy pomocy sztucznej inteligencji - wspomina projektantka aplikacji, nagrodzona w konkursie "Młodzi innowacyjni", Agnieszka Mikołajczyk z Katedry Elektrotechniki, Systemów Sterowania i Informatyki Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej.

Asymetria, krawędź, kolor i struktura

Agnieszka Mikołajczyk rozważała w pracy inżynierskiej kategorie związane z asymetrią, krawędzią, kolorem i strukturą znamienia. - Przy asymetrii oceniamy symetrię znamienia, które jeśli nie jest symetryczne, to może świadczyć o charakterze nowotworowym . Tak samo oceniamy kolor, gdzie zdrowe znamię jest zazwyczaj jednolitego koloru, a jeśli pojawia się więcej niż jeden kolor to także może to mówić o charakterze nowotworowym - wyjaśnia gość Jedynki.

Typowe znamię z reguły ma jednolitą strukturę. Z kolei kiedy znamię nowotworowe obejrzymy pod dermatoskopem, zauważymy głębsze warstwy pod skórą znamienia z takimi strukturami jak kropki, linie czy inne wzory. - Podczas swojej pracy magisterskiej rozwinęłam dodatkowo tę aplikację m.in. o szerszą analizę tych struktur - słyszymy.

Czytaj także:

Na czym polega "deep learning"?

- Głębokie uczenie polega na tym, że trenujemy głębokie sieci neuronowe, czyli posiadające wiele warstw i parametrów dobieranych w trakcie procesu uczenia. Ja tutaj trenowałam tzw. sieci konwolucyjne, dostosowane właśnie do analizy obrazów, które składają się z wielu hierarchicznie następujących po sobie warstw filtrów. Te filtry są właśnie dobierane podczas procesu uczenia. Kiedy uczymy sieć neuronową rozpoznawać, czy na przykład znamię jest łagodne czy złośliwe, to poszczególne warstwy rozpoznają znamiona na coraz bardziej ogólnym i abstrakcyjnym poziomie - tłumaczy Agnieszka Mikołajczyk.

W ten sposób pierwsze warstwy wykrywają pewne krawędzie, natomiast kolejne składają je na przykład w koła, linie i inne kształty, a końcowe warstwy potrafią już złożyć całość w bardziej zaawansowane struktury. - Przykładowo przy rozpoznawaniu twarzy ostatnie warstwy mogą wykrywać oczy, nos, usta itd. Filtry nie są dobierane ręcznie, tylko przez algorytm podczas procesu uczenia - dodaje ekspert Jedynki.

W audycji ponadto:

Astma to najczęściej występująca choroba przewlekła układu oddechowego. - Aktualnie większość pacjentów chorych na astmę może żyć pełnią życia - mówi w Programie 1 Polskiego Radia dr Piotr Dąbrowiecki. Żeby jednak tak było, trzeba zadbać o jej leczenie. Jak to zrobić?

***

Tytuł audycji: "Eureka"

Prowadził: Krzysztof Michalski

Goście: dr Piotr Dąbrowiecki (Klinika Chorób Infekcyjnych i Alergologii Wojskowego Instytutu Medycznego, przewodniczący Polskiej Federacji Stowarzyszeń Chorych na Astmę, Alergię i POChP), Agnieszka Mikołajczyk (Katedra Elektrotechniki, Systemów Sterowania i Informatyki Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej)

Data emisji: 10.05.2021

Godzina emisji: 19.29

DS

Czytaj także

Covidowa genetyka. "Przypuszczamy, że predyspozycje występują"

Ostatnia aktualizacja: 26.04.2021 20:42
Ponad rok temu w Polsce zdiagnozowano pierwszy przypadek zakażenia wirusem SARS-CoV-2. Choć naukowcy wiedzą na jego temat coraz więcej, to ten niewidzialny wróg wciąż pozostaje groźny. Czy o zakażeniu mogą decydować genetyczne predyspozycje?
rozwiń zwiń

Czytaj także

Aloes. Dobroczynna roślina znana już od starożytności

Ostatnia aktualizacja: 08.05.2021 09:40
Liczne badania potwierdzają szereg właściwości prozdrowotnych aloesu. Jednak nie każda odmiana i nie każda ilość tej rośliny działa zbawiennie na nasze organizmy. O czym należy pamiętać stosując produkty na bazie aloesu?
rozwiń zwiń