Watsonas eina dirbti į ligoninę

Sukurta atsakyti Pavojus! klausimų, IBM Watson yra mažai naudingas ne tik žaidimo šou. Tačiau kai kurie metodai, padėję kompiuteriui nugalėti du žmones Pavojus ! vasario čempionai rodo pažadą naujame kontekste: ligoninėje. Kanados mokslininkai naudoja analizę, panašią į tas, kurios padėjo kompiuteriui iššifruoti užuominų kalbą, kad iš anksto įspėtų, kai kūdikiai intensyviosios terapijos skyriuje suserga ligoninėje pernešama infekcija.

Duomenų antplūdis: ICU gydomų kūdikių medicininių duomenų srautai gali iš anksto įspėti apie infekciją.

Kaip ir galima tikėtis, ICU esantys kūdikiai yra apsupti įrangos, sekančios jų gyvybinius požymius, tačiau didžioji dalis tų duomenų yra švaistomi, sakoma. Carolyn McGregor , Ontarijo universiteto technologijos instituto mokslininkas. Ji teigia, kad jie generuoja nuolatinius duomenų srautus, tačiau ši informacija dažnai distiliuojama iki [slaugytojos] vietos, kuri skaitoma kas 60 minučių, užrašoma ant popieriaus.

McGregoras vadovauja projektui, kurio metu buvo sukurta programinė įranga, užtikrinanti, kad nė vienas tų duomenų laužas nebūtų švaistomas. Toronte sergančių vaikų ligoninės naujagimių ICU programinė įranga, pavadinta Artemis, renka duomenis iš aštuonių kūdikių lovų. Sistema gali stebėti kūdikio elektrokardiogramą, širdies ritmą, kvėpavimo dažnį, deguonies kiekį kraujyje, temperatūrą ir kraujospūdį. Jis taip pat gali pasiekti duomenis iš medicininių įrašų, pvz., kūdikio gimimo svorį. McGregoras ir jo kolegos kuria algoritmus, kurie naudoja šiuos signalus, kad nustatytų ligoninėse plintančios infekcijos požymius anksčiau nei tai padarys gydytojai ir slaugytojai.

Dabartinė praktika, naudojama infekcijoms diagnozuoti intensyviosios terapijos skyriuje, turi didelį klaidingai teigiamą diagnozę, o tai reiškia, kad daugeliui kūdikių diagnozuojama klaidingai ir jie gauna vaistus, kurių jiems nereikia, arba jie sėdi ICU lovoje ilgiau nei būtina. Kūdikiai, kuriems diagnozuota infekcija, vidutiniškai išgyvena dvigubai ilgiau, sako McGregoras. Mes norime tai sumažinti.

Tyrėjai jau įrodė, kad Artemis gali naudoti kai kuriuos tuos pačius klinikinius stebėjimus, kuriuos gydytojai naudoja diagnozuodami kūdikius. Pavyzdžiui, sistema gali pastebėti apnėjos (kvėpavimo pauzės) epizodus, kurie, kaip manoma, padažnėja, kai prasideda infekcija, sako McGregoras. Kiti tyrimai parodė, kad širdies ritmo kitimas gali įspėti apie infekciją likus 24 valandoms iki daugelio kitų simptomų atsiradimo. Mes pasiūlėme savo algoritmą, kuris naudoja tuos ir platesnį duomenų spektrą, kad nustatytų infekcijos požymius, sako McGregoras.

ICU išbandomos dvi šiek tiek skirtingos šio algoritmo versijos. Rezultatai turi būti paskelbti vėliau šiais metais. Programinės įrangos efektyvumas bus vertinamas lyginant jos sprendimus ir pastebėjimus su medicinos personalo sprendimais. Taip pat bandomi algoritmai, kurie bando sužinoti naujus įspėjamuosius infekcijos požymius. Niekas anksčiau neturėjo prieigos prie visų šių duomenų, todėl ne visada galime remtis ankstesniais tyrimais, sako McGregoras.

„Artemis“ sukurta remiantis analitikos platforma „InfoSphere Streams“, kuri, kaip ir „Watson“, atsirado IBM tyrinėjant būdus, kaip programinė įranga gali priimti sprendimus vietoje, naudodama dideliu greičiu iš įvairių šaltinių gaunamus duomenis.

Anksčiau turėtos apdorojimo paradigmos tiesiog neatitiko srautinio perdavimo duomenų, su kuriais susiduriame, sako McGregoras. Ji paaiškina, kad programinė įranga tradiciškai analizuoja sistemingai tikrindama fiksuotą, gerai organizuotą duomenų saugyklą, pavyzdžiui, asmenį, naršantį bibliotekos krūvas.

Priešingai, „InfoSphere Streams“ yra pagrįsta naujesniu alternatyviu modeliu, žinomu kaip srauto skaičiavimas. Informacija nuolat patenka į programinę įrangą, kur klausimų atsakymų algoritmai veikia kaip filtrai, ištraukiantys atsakymus iš bet kuriuo konkrečiu momentu turimos informacijos.

Tai leidžia priimti duomenis, kurie per greitai juda, kad juos būtų galima įrašyti į standžiuosius diskus, kurie yra gana vangūs. Lipieovas Limas , Havajų universiteto mokslininkas, anksčiau dirbęs IBM TJ Watson laboratorijoje. Kai gaunami duomenys, norisi į juos pažiūrėti tik vieną kartą, tada paleisti, sako jis. „InfoSphere Streams“ suteikia tam tikrą operacinę sistemą šiam požiūriui, sako Limas, dalindamasis tam tikros programos diegimo darbu daugelyje kompiuterių, kad visa sistema galėtų generuoti atsakymus neįkeldama jokių duomenų į diską.

Tai leidžia kompiuterių, sudarančių Artemis, grupei neatsilikti nuo visų skirtingų duomenų šaltinių, perduodamų skirtingiems kūdikiams. Tikriausiai galėtumėte stebėti vieną kūdikį naudodami tradicinę sistemą ir laikymo dizainą, sako Limas. Iššūkis kyla, kai norite stebėti daugelį jų.

Tas pats metodas leido Watson pakankamai greitai atsakyti į klausimus, kad galėtų konkuruoti su žmonių ekspertais. Kai tik jai buvo suteiktas naujas patarimas, daug skirtingų natūralios kalbos apdorojimo algoritmų pradėjo veikti lygiagrečiai. Jų rezultatai buvo perkelti į analizės variklį, panašų į „InfoSphere Streams“, kuris suderino skirtingus atsakymus ir nusprendė, koks Watsono atsakymas yra geriausias.

McGregoras naudojasi „Artemis“ galimybe gauti didelius duomenų kiekius, kad paverstų juos savotišku nuotolinės diagnostikos šaltiniu, galinčiu aptarnauti naujagimių ICU visame pasaulyje. Mes įdiegėme debesies versiją, kad moterų ligoninė Rod Ailande per saugų interneto ryšį perduoda duomenis į mano laboratoriją, sako ji. Dvi Kinijos ligoninės vėliau šiais metais sujungs naujagimių ICU, naudodamos šią technologiją.

Tuo tarpu mašinos, kurios labiau primena Watson, kuris sužavėjo Pavojus ! žiūrovai yra patys, lėtesnis kelias į ligoninę. IBM pradėjo bendradarbiauti su balso atpažinimo įmone „Nuance“, kad ištirtų, kaip „Watson“ tipo sistema, apibrėžianti mokslinių tyrimų literatūrą, medicininius įrašus ir gydytojų pastabas, gali patarti gydytojams.

paslėpti