خب رفقا، می‌خوام امروز درباره یه تحقیق خیلی جالب براتون توضیح بدم که دقیقاً برای تشخیص ذات‌الریه (یه جور بیماری ریه که مخصوصاً واسه بچه‌ها می‌تونه خیلی خطرناک باشه) با استفاده از هوش مصنوعی انجام شده. راستش رو بخواید، ذات‌الریه هنوزم یکی از اصلی‌ترین علتای مرگ تو بچه‌ها تو کل دنیاست، بخاطر همین ابزارای تشخیصی سریع و دقیق واقعاً لازمیمون هستن.
حالا قصه از این قراره: یه تیم محقق اومده یه مدل یادگیری عمیق (Deep Learning) درست کرده که می‌تونه خیلی راحت، عکس‌های اشعه ایکس سینه بچه‌ها رو بررسی کنه و بگه طرف ذات‌الریه داره یا نه. این مدلشون پایه‌اش Residual Networks یا همون ResNet هست. حالا ResNet چیه؟ یه معماری خاص واسه مدل‌های هوش مصنوعیِ تصویریه که کمک می‌کنه مدل‌های خیلی عمیق ساخته بشن و لایه‌هاش به خوبی با هم ارتباط بگیرن—یعنی مدل گیج نشه!
ولی داستان همینجا تموم نمیشه. چون تو پزشکی فقط این مهم نیست که هوش مصنوعی جواب درست بده؛ واقعاً لازمه بدونیم مدل چرا این تصمیمو گرفته و به چی دقت کرده. اینجا بحث «قابلیت توضیح» (Interpretability) خیلی مهم میشه. یه مدل خفن موقع پذیرش تو بیمارستان باید به دکتر نشون بده قشنگ کجا رو بررسی کرده و چجوری به نتیجه رسیده.
اینا از یه روش خیلی باحال به اسم BayesGrad-CAM استفاده کردن. حالا BayesGrad-CAM چیه؟ یه تکنیک تصویریه که روی عکس نشون میده مدل تعیین‌کننده (حساس) ترین جاهای عکس کجاها بوده. یعنی مثلا رو عکس سینه بچه جاهایی که مدل روش تمرکز کرده رنگی نشون داده میشه، پس دکترم راحت می‌تونه بفهمه مدل از رو چی تشخیص داده. این روش با بحث Bayesian هم ترکیب شده که یعنی نامطمئن بودن مدل (Uncertainty) رو هم نشون میده—مدل کجاها مطمئنه و کجا شک داره.
حالا میدونم دوست دارید بدونید عملکرد این مدل چطور بوده. تیم اومده داده‌های یه عالمه عکس اشعه ایکس از بچه‌ها رو به مدل داده و نتیجه واقعاً خفنی گرفتن: دقت مدلشون شده ۹۵.۹۴٪ (واسه بچه‌ها عالیه!)، نمره AUC-ROC که معیار خوب بودن مدل طبقه‌بندی هست شده ۹۸.۹۱٪، و امتیاز Cohen’s Kappa که یعنی چقد مدلشون داره شبیه تشخیص‌های آدم عمل می‌کنه، شده ۰.۹۱۳ که اینم خیلی بالاست. خلاصه همه‌ی اینا یعنی مدل واقعاً هم دقیق کار می‌کنه و هم توضیح میده چرا اون تصمیم رو گرفته.
تهش هم محقق‌ها گفتن این مدلشون واقعاً نشون میده با هوش مصنوعی هم میشه هم واسمون دقت بالا آورد، هم وارد دنیای پزشکی شد، هم شفافیت و توضیح‌دهی رو فراموش نکرد. و این خیلی مهمه، چون وقتی هوش مصنوعی به کار پزشکی میاد، باید دکترها بتونن اعتماد کنن و بفهمن مدل چی کار داره می‌کنه و چرا یه نتیجه داده.
در کل اگه دوست دارید بدونید هوش مصنوعی چطور می‌تونه تو تشخیص بیماری‌هایی مثل ذات‌الریه بچه‌ها کمک کنه، یا اینکه چجوری میشه کاری کرد که مدل‌های هوش مصنوعی قابل اعتماد و قابل توضیح باشن، این تحقیق واقعاً مثال اعلاییه! مدل‌هایی که هم به دقتشون میشه اعتماد کرد، هم تصمیماشون رو نشون میدن، آینده پزشکی رو ممکنه حسابی متحول کنن.
منبع: +
