آیا هوش مصنوعی می تواند به شما بگوید که آیا پوکی استخوان دارید؟ مدل یادگیری عمیق جدید توسعه یافته امیدوارکننده است

محققان دانشگاه تولان با توسعه یک الگوریتم یادگیری عمیق جدید که از روش های پیش بینی خطر پوکی استخوان مبتنی بر رایانه پیشی می گیرد، به سمت این چشم انداز پیشرفت کردند و به طور بالقوه منجر به تشخیص زودتر و نتایج بهتر برای بیماران مبتلا به پوکی استخوان می شود.

نتایج آنها به تازگی در منتشر شده است مرزها در هوش مصنوعی.

مدل های یادگیری عمیق به دلیل توانایی خود در تقلید از شبکه های عصبی انسانی و یافتن روندها در مجموعه داده های بزرگ بدون برنامه ریزی خاص برای انجام این کار مورد توجه قرار گرفته اند. محققان مدل شبکه عصبی عمیق (DNN) را در برابر چهار الگوریتم یادگیری ماشین معمولی و یک مدل رگرسیون سنتی با استفاده از داده های بیش از 8000 شرکت کننده 40 ساله و بالاتر در مطالعه پوکی استخوان لوئیزیانا آزمایش کردند. DNN به بهترین عملکرد پیش بینی کلی دست یافت که با امتیازدهی به توانایی هر مدل برای شناسایی نکات مثبت واقعی و اجتناب از اشتباهات اندازه گیری شد.

چوان کیو، سرپرست تیم تحقیق، استادیار دانشکده پزشکی تولان برای انفورماتیک بیومدیکال و ژنومیک، گفت: «هرچه خطر پوکی استخوان زودتر تشخیص داده شود، بیمار زمان بیشتری برای اقدامات پیشگیرانه دارد. ما خوشحالیم که مدل DNN خود را بهتر از سایر مدل ها در پیش بینی دقیق خطر پوکی استخوان در جمعیت مسن دیدیم.»

در آزمایش الگوریتم ها با استفاده از حجم نمونه بزرگی از داده های سلامت در دنیای واقعی، محققان همچنین توانستند 10 عامل مهم برای پیش بینی خطر پوکی استخوان را شناسایی کنند: وزن، سن، جنسیت، قدرت گرفتن، قد، نوشیدن آبجو، فشار دیاستولیک، نوشیدن الکل، سالها سیگار کشیدن و سطح درآمد.

قابل ذکر است که مدل DNN ساده شده با استفاده از این 10 عامل خطر برتر تقریباً به خوبی مدل کامل که شامل همه عوامل خطر است عمل کرد.

در حالی که کیو اعتراف کرد که قبل از استفاده از یک پلت فرم هوش مصنوعی توسط مردم برای پیش بینی خطر ابتلا به پوکی استخوان در افراد، کارهای بسیار بیشتری باید انجام شود، او گفت شناسایی مزایای مدل یادگیری عمیق گامی در این مسیر است.

کیو گفت: "هدف نهایی ما این است که به افراد اجازه دهیم اطلاعات خود را وارد کنند و امتیازات خطر پوکی استخوان بسیار دقیق را دریافت کنند تا به آنها قدرت دهیم تا برای تقویت استخوان های خود و کاهش آسیب های بیشتر به دنبال درمان باشند."