Исследовательский интерес

Писатель Артур Кларк утверждал, что любая хорошо развитая технология неотличима от магии. Сегодня, когда наука опережает самые смелые фантазии, многое можно принять за волшебство. Станет ли искусственный интеллект высшим достижением человека или и вовсе превзойдёт своего создателя? Кажется, что пока нет, но изобретение искусственного интеллекта способно если не породить новую жизнь, то хотя бы сохранить и продлить существующую.

Человечество рассчитывает, что ИИ станет таким изобретением, которое снизит уровень смертности и количество неверно диагностированных болезней. По данным Минздрава, из-за врачебных ошибок или халатности медперсонала около 70 тыс. человек ежегодно получают осложнения. И это вопрос не только профессионализма, но и банальной нехватки кадров. Скажем, в России на конец 2018 года было около 50 тыс. незакрытых вакансий врачей и ещё около 50 тыс. вакансий среднего медицинского персонала. И если в их распоряжении будет современная система диагностики, которая учитывает все имеющиеся показатели в истории болезни, врачи смогут уделять своё время и внимание большему количеству пациентов.

PhotoInfoGraphic

Но этично ли перекладывать ответственность за здоровье человека на механизм? Могут ли полученные результаты быть использованы против человека? Эти и другие вопросы формируют пласт новой этики, и человечеству предстоит переосмыслить многие привычные вещи.

InfoGraphic

На окружном хакатоне в Томске участникам предложили разработать систему экспресс-диагностики, которая бы определила уровень стресса у людей при помощи опроса. Эти результаты должны помочь людям лучше понять своё самочувствие и устранить раздражители. Но можем ли мы считать полученные данные непогрешимыми? Ответ может дать только время и практика, ведь уровень стресса — очень субъективный критерий, который зависит от индивидуального опыта каждого из обследуемых.

Если ИИ применяют для изучения ментального состояния человека, то, возможно, он поможет с решением более осязаемых проблем. Например, в 2021 в году в России причиной половины всех смертей стали сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ), и это несмотря на то, что их развитие можно предотвратить еще на ранних стадиях.

Именно эту проблему и исследовали участники чемпионата в Ярославской области. Признаки ССЗ пока невозможно обнаружить без посещения медицинской организации и анализов. Поэтому участники разработали интеллектуальную систему прогнозирования риска развития заболеваний на основании пола, возраста, семейного положения и места проживания. Система оценивает схожесть параметров с другими пациентами и предлагает наиболее вероятный ход событий.

С одной стороны, это поможет более точно отслеживать состояние здоровья каждого из пациентов, но, с другой, не освободит ли это врача от ответственности?

ИИ в системе здравоохранения и медицине в целом — поддержка в принятии решений. Это не значит, что диагноз ставит компьютер, это лишь помощь специалистам, более качественная, чем справочник

Егор Богданов, руководитель стартапа «Сердце», участник команды «Форвард ИТ»

Но если ИИ может помочь конкретному человеку, то может ли он спасти всё человечество? Три года назад мы столкнулись с пандемией и перестроили из-за этого весь привычный быт. Громко заявивший о себе в конце 2019 года COVID-19 привлёк внимание к проблеме массовых заболеваний не только учёных и медиков, но и разработчиков. Несмотря на беспрецедентные меры по пресечению распространения коронавируса, он всё равно стал глобальным явлением.

На основе данных о распространении COVID-19 в городах участники хакатона в Томске разработали прогностическую модель распространения подобного вируса в схожих условиях. Предложенные решения должны помочь при борьбе с распространением других возможных заболеваний, снизить нагрузку на систему здравоохранения и спасти жизни.

Так что, возможно, наше изобретение не убьёт нас, как пророчат известные произведения кино и литературы, а наоборот, сделает нас сильнее.

Кейсы участников хакатонов
и чемпионатов

Определить уровень стресса

ЗадачаОпределить уровень стресса человека по зарегистрированным при помощи датчиков полиграфа (пьезо- и фотоплетизмограмма) реакциям на вопросы.

ЦельРешение поможет сделать возможным создание системы экспресс-диагностики уровня стресса человека в отслеживании реакций на различные стимулы.

Созданный веб-сервис, позволяет определить уровень стресса пациента при опросе. Для увеличения точности вычислялись различные характеристики вариабельности сердечного ритма с использованием метода локальных регрессий и декомпозицией временного ряда.

Победительfit_predict
Никита Никонов (Новосибирская область), Михаил Костин, Валерия Рымарь, Ярослава Тетюхина (Москва)

Прогнозирование риска развития сердечно-сосудистого заболевания пациента

ЗадачаПроанализировать как традиционные, так и нетрадиционные факторы риска и построить прогнозную модель развития сердечно-сосудистого заболевания пациента.

ЦельИнтеллектуальная система прогнозирования риска развития заболеваний с использованием личных данных позволит оценить риски критических нарушений в условиях повседневной жизни без визита к врачу

Для решения задачи производилась очистка и нормализация данных и генерация новых признаков, далее производилось обучение ансамбля моделей LightGBM и TabNet для каждой из болезней. Результаты предсказания отдельных моделей объединялись в финальный прогноз.

ПобедительАлександр Дудин (Кировская область)

Прогнозирование пандемий

ЗадачаПредсказать уровень заражения вирусом в условиях пандемии на примере COVID-19 в городах России.

ЦельРешение поможет решить проблему распространения вируса COVID-19 и подобных типов вирусов, своевременно выявить случаи заражения, уменьшить нагрузки на систему здравоохранения и расходы на лечение тяжелобольных пациентов.

Для решения задачи все данные были обработаны различными алгоритмами машинного обучения, в результате чего были получены первые предсказания. Далее модель обобщала все полученные предсказания для получения более точной оценки.

Победитель«Продам Муравъеда»
Кирилл Белоцерковский, Виктор Ратков (Свердловская область), Григорий Кирьянов (Санкт-Петербург)