AI احساس بویایی می دهد که می تواند بیماری ها را در نفس انسان تشخیص دهد

AI احساس بویایی می دهد که می تواند بیماری ها را در نفس انسان تشخیص دهدAI قادر به تجزیه و تحلیل ترکیبات در نفس شما خواهد بود. جیمز گاتانی

هوش مصنوعی (AI) به خاطر توانایی آن برای دیدن (شناخته شده است خودروهای بدون راننده) و گوش دادن (همانطور که در الکسا و سایر دستیارهای خانگی) از حالا به بعد، آن ممکن است بوی. همکاران من و من در حال توسعه یک سیستم AI هستند که می توانند بوی نفس بسزند و یاد بگیرند چگونه یک محدوده ای از مواد آشکار کننده بیماری شناسایی کنند که ممکن است از آن نفوذ کنیم.

حس بوی توسط حیوانات و استفاده می شود حتی گیاهان برای شناسایی صدها مواد مختلف که در هوا شناور است. اما در مقایسه با حیوانات دیگر، حس بویایی انسان به مراتب کمتر توسعه یافته است و مطمئنا برای انجام فعالیت های روزانه استفاده نمی شود. به همین علت، انسانها به خصوص از غنی بودن اطلاعاتی که می توانند از طریق هوا پخش شوند آگاه نیستند و می توانند با یک سیستم بوی بسیار حساس درک شوند. AI ممکن است در مورد آن تغییر کند.

چندین دهه آزمایشگاه های سراسر جهان قادر به استفاده از ماشین آلات برای تشخیص مقدار بسیار کمی از مواد در هوا هستند. این ماشین ها، نامیده می شوند طیف سنج جرمی کروماتوگرافی گاز یا GC-MS، می تواند هوا را تجزیه و تحلیل کند تا هزاران مولکول مختلف شناخته شود ترکیبات آلی فرار.

در دستگاه GC-MS، هر ترکیب در یک نمونه از هوا ابتدا از هم جدا شده و سپس به قطعات تقسیم می شود، ایجاد یک اثر انگشت مشخص که از آن می توان ترکیبات را شناسایی کرد. تصویر زیر تصویری از یک بخش کوچکی از داده ها را از طریق تجزیه و تحلیل یک نمونه تنفس نشان می دهد.

هر پیک نشان دهنده یک قطعه از یک مولکول است. الگوهای خاص چنین قله ها، حضور مواد مجزا را نشان می دهد. اغلب حتی کوچکترین قله می تواند بسیار مهم باشد. در میان چند صد ترکیب موجود در نفس انسان، چند نفر از آنها ممکن است حضور سرطان های مختلف را حتی در مراحل اولیه نشان دهند. آزمایشگاه های مختلف در سراسر جهان با استفاده از GC-MS به عنوان یک ابزار تشخیص غیر تهاجمی برای شناسایی بیماری های بسیاری، بدون درد و به موقع، آزمایش می کنند.

متأسفانه این فرایند می تواند بسیار وقت گیر باشد. مقدار بزرگی داده ها باید به صورت دستی بررسی و توسط کارشناسان تجزیه و تحلیل شود. مقدار منحصر به فرد ترکیبات و پیچیدگی داده ها به این معنی است که حتی کارشناسان زمان زیادی را صرف تجزیه و تحلیل یک نمونه می کنند. انسان نیز به خطا مبتلا است، می تواند یک ترکیب یا یک ترکیب را برای یک دیگر اشتباه بگیرد.

چگونه هوش مصنوعی می تواند کمک کند

به عنوان بخشی از دانشگاه لوهبورو تیم داده اطلاعات، همکاران من و من در حال تطبیق با آخرین تکنولوژی هوش مصنوعی برای درک و یادگیری انواع داده های مختلف: ترکیبات شیمیایی در نمونه های نفس. مدل های ریاضی الهام گرفته از مغز، به نام شبکه های یادگیری عمیق، به طور خاص مهندسی شده اند که "خواندن" ردیابی هایی که بواسطه آنها بوجود آمده است.


آخرین مطالب را از InnerSelf دریافت کنید


یک تیم از پزشکان، پرستاران، رادیوگرافیها و فیزیكدانان پزشکی در مرکز سرطان ادینبورگ نمونه های نفس جمع آوری شده از شرکت کنندگان تحت درمان سرطان. سپس نمونه ها توسط دو تیم شیمیایی و دانشمندان کامپیوتر مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند.

هنگامی که تعدادی ترکیبات به صورت دستی توسط شیمیدان ها شناسایی شدند، رایانه های سریع داده ها را برای آموزش شبکه های یادگیری عمیق داده شدند. محاسبات توسط دستگاه های خاصی که GPU نامیده می شوند، شتاب می گیرند، که می تواند همزمان چندین قطعه اطلاعات را پردازش کند. شبکه های یادگیری عمیق از هر نمونه نفس بیشتر و بیشتر می شود تا آنها بتوانند الگوهای خاصی را شناسایی کنند که ترکیبات خاصی را در تنفس نشان می دهند.

در این مطالعه اول، تمرکز بر شناخت گروهی از مواد شیمیایی، aldehydes نامیده می شودکه اغلب با عطرها همراه است، اما همچنین شرایط و بیماری های تنشی انسان.

کامپیوترهای مجهز به این فناوری فقط چند دقیقه زمان میبرند تا به طور مستقل یک نمونه نفس را تحلیل کنند که قبلا یک متخصص انسانی ساعتها را طی کرده است. در واقع، AI فرایند کل را ارزان تر می کند - اما از همه مهم تر، آن را بیشتر قابل اعتماد می سازد. حتی بیشتر جالب است که این نرم افزار هوشمند دانش را بدست می آورد و با گذشت زمان نمونه های بیشتری را تجزیه و تحلیل می کند. در نتیجه، روش به هیچ ماده خاص محدود نمی شود. با استفاده از این تکنیک، سیستم های یادگیری عمیق را می توان برای تشخیص مقدار کمی از ترکیبات فرار با برنامه های بالقوه وسیع در پزشکی، پزشکی قانونی، تجزیه و تحلیل محیط زیست و دیگران آموزش دیده است.

گفتگواگر یک سیستم AI بتواند نشانگرهای بیماری را تشخیص دهد، پس می توان تشخیص داد که آیا ما بیمار هستیم یا نه. این دارای پتانسیل بسیار خوبی است اما همچنین می تواند بحث برانگیز باشد. ما به سادگی پیشنهاد می کنیم که AI می تواند به عنوان یک ابزار برای تشخیص مواد در هوا استفاده شود. این لزوما به تشخیص و یا تصمیم گیری نیاز ندارد. نتیجه و تصمیم گیری نهایی به ما رسیده است.

درباره نویسنده

آندریا سولتججیو، مدرس، دانشگاه لافبورو

این مقاله در اصل در تاریخ منتشر شد گفتگو. دفعات بازدید: مقاله.

کتاب های مرتبط

{amazonWS: searchindex = کتابها؛ کلید واژه ها = رژیم غذایی سالم؛ maxresults = 3}

enafarZH-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

به دنبال InnerSelf در

فیس بوک، آیکونتوییتر آیکونrss-icon

دریافت آخرین با ایمیل

{emailcloak = خاموش}

بیشترین مطلب خوانده شده

از سردبیران

چرا دونالد ترامپ می تواند بزرگترین بازنده تاریخ باشد
by رابرت جینگز، InnerSelf.com
بروزرسانی شده در تاریخ 2 ژوئیه ، 20020 - این همه بیماری همه گیر و ویروس کرونوی ویروس است که ممکن است ثروت ، شاید 2 یا 3 یا 4 ثروت ، از همه اندازه ناشناخته است. آره ، و ، صدها هزار ، شاید یک میلیون نفر ، مردم خواهند مرد ...
چشمان آبی و چشم های قهوه ای: چگونه نژادپرستی آموخته می شود
by ماری تی. راسل، InnerSelf
در این اپیزود نمایش در اوپرا در سال 1992 ، جین الیوت ، فعال و آموزگار ضد نژادپرستی برنده جایزه ، به مخاطبان درس سختی در مورد نژادپرستی داد و با نشان دادن این که یادگیری تعصب چقدر آسان است.
تغییر میخواد بیاد ...
by ماری تی. راسل، InnerSelf
(30 مه 2020) با تماشای خبرهای مربوط به وقایع فیلادفیا و سایر شهرهای کشور ، قلب من برای آنچه اتفاق می افتد احساس درد می کند. می دانم که این بخشی از تغییر بزرگی است که در حال انجام است ...
یک آهنگ می تواند قلب و روح را بالا ببرد
by ماری تی. راسل، InnerSelf
من چندین روش برای پاک کردن تاریکی از ذهنم استفاده می کنم وقتی می بینم که دچار خزش شده است. یکی باغبانی است ، یا گذراندن زمان در طبیعت. دیگری سکوت است. راه دیگر خواندن است. و یکی که ...
طلسم برای ترانه های همه گیر و تم برای فاصله گرفتن و جداسازی اجتماعی
by ماری تی. راسل، InnerSelf
من اخیراً با آهنگی روبرو شدم و هرچند که به اشعار گوش می کردم ، فکر کردم این آهنگ عالی به عنوان "آهنگ تم" برای این اوقات انزوای اجتماعی خواهد بود. (متن زیر فیلم.)