人工智能用于疾病的早期发现和治疗

(ChinaIT.com讯)人工智能 (AI) 将从根本上改变医学和医疗保健:诊断患者数据,例如ECG、EEG 或 X 射线图像中产生的数据,可以在机器学习的帮助下进行分析,从而可以根据细微的变化在很早的阶段检测到疾病。然而,在人体内植入人工智能仍然是一项重大的技术挑战。德累斯顿工业大学光电子学主席的科学家们现在首次成功开发了一种生物兼容的植入式人工智能平台,该平台可以实时分类心跳等生物信号中的健康和病理模式。即使没有医疗监督,它也能检测到病理变化。研究结果现已发表在《科学进展》杂志上。

在该项目中,Karl Leo 教授、Hans Kleemann 博士和 Matteo Cucchi 领导的研究团队展示了一种基于生物相容性 AI 芯片的健康和患病生物信号实时分类方法。他们使用基于聚合物的纤维网络,其结构类似于人脑,并实现了储层计算的神经形态 AI 原理。 聚合物纤维的随机排列形成了所谓的“循环网络”,使其能够处理数据,类似于人脑。 这些网络的非线性使得即使是最小的信号变化也能放大,例如医生通常难以评估的心跳。 然而,使用聚合物网络的非线性变换使这成为可能,没有任何问题。

在试验中,人工智能能够以 88% 的准确率区分健康的心跳和三种常见的心律失常。在这个过程中,聚合物网络消耗的能量比起搏器少。植入式人工智能系统的潜在应用是多方面的:例如,它们可用于监测心律失常或手术后的并发症,并通过智能手机向医生和患者报告,从而实现快速医疗援助。

“近年来,随着有机混合导体的发展,将现代电子学与生物学相结合的愿景取得了长足的进步,”博士生兼论文第一作者 Matteo Cucchi 解释说。“然而,到目前为止,成功仅限于简单的电子元件,如单个突触或传感器。到目前为止,解决复杂的任务是不可能的。在我们的研究中,我们现在朝着实现这一愿景迈出了关键一步。通过利用神经形态计算的力量,例如这里使用的储备池计算,我们不仅成功地实时解决了复杂的分类任务,而且我们也有可能在人体内做到这一点。这种方法将使开发进一步的智能成为可能。未来可以帮助拯救人类生命的系统。”

ChinaIT.com 网站文章仅限于提供更多信息,不代表本网站立场观点。如需转载,请注明来源 。转载之文章来源于互联网,如有版权问题,请与我们联系:content@chinait.com。

扫码关注ChinaIT小程序,随时掌握最新IT资讯