LMS-ViT: انقلاب تشخیص سرطان پوست با یه اپلیکیشن موبایل ساده!

سرطان پوست یکی از اون مشکلاتیه که معمولاً به خاطر رشد غیرعادی سلول‌های پوست اتفاق می‌افته و اکثراً تو پوست‌هایی می‌بینیم که زیاد در معرض نور خورشید قرار دارن. بهترین راه پیشگیری اینه که تا می‌تونیم از اشعه فرابنفش (Ultraviolet Radiation) دوری کنیم – همین اشعه‌ای که آفتاب داره و می‌تونه به پوست آسیب بزنه!

حالا قضیه اینه که اگه سرطان پوست دیر تشخیص داده شه، ممکنه کلی دردسر درست کنه. واسه همین، چند وقتی هست که دانشمندا دارن دنبال راه‌های سریع، دقیق و راحت برای تشخیص این بیماری می‌گردن.

سال‌ها بود که مدل‌های سنتی مثل شبکه‌های عصبی کانولوشنی (CNN – Convolutional Neural Networks) توی تشخیص تصویر و مخصوصاً شناسایی لکه‌ها و خال‌های مشکوک روی پوست، مطرح بودن. البته CNNها محدودیت دارن؛ مثلاً نمی‌تونن جزئیات خیلی ریز رو خوب بگیرن و واسه همین تو تشخیص لکه‌های ریز یا پرجزئیات گاهی اشتباه می‌کنن.

ولی خبر خوب اینه که یه راه‌حل خیلی باحال ارائه دادن به اسم LMS-ViT! LMS-ViT یعنی “ترنسفورمر بینایی با چند مقیاس” – Vision Transformer یه مدل جدیده توی هوش مصنوعی که عالیه واسه تشخیص تصویر و چند مقیاس یعنی اطلاعات رو هم از دید کلی، هم از دید جزئی می‌گیره.

حالا چی کار کرده LMS-ViT؟ این مدل با یه مکانیزم تمرکز چند مقیاسی (Multi-scale Attention)، هم به ساختار کلی ضایعات پوستی نگاه می‌کنه، هم جزئیاتی مثل بافت و شکل رو به خوبی می‌بینه. اینجوری درصد خطاش میاد پایین و دقتش تو دسته‌بندی انواع مختلف سرطان پوست میره بالا. می‌دونی مکانیزم attention چیه؟ به زبون ساده یعنی مدل یاد می‌گیره موقع تحلیل، رو مهم‌ترین بخش‌های تصویر تمرکز کنه!

این تحقیق از عکس‌های مجموعه داده معروف HAM10000 (یه دیتاست تخصصی برای عکس‌های ضایعه پوستی) و همینطور تصاویر گرفته شده با دوربین موبایل استفاده کرده. یعنی LMS-ViT رو جوری آموزش دادن که حتی بتونه تصاویر ساده‌ای که با گوشی گرفته می‌شن رو هم خوب بررسی و دسته‌بندی کنه. تازه، روشش طوری جمع و جور و کم‌حجم هست که خیلی سریع اجرا میشه و شما رو تبدیل به یه پزشک سیار می‌کنه!

یه نکته خفن دیگه اینه که این سیستم رو می‌تونی رو گوشی اندرویدی خودت راه بندازی و در لحظه (Real-time) عکس بگیری و جواب بگیری. این یعنی دیگه نیازی به سیستم‌های حرفه‌ای، کامپیوتر قوی یا امکانات عجیب نداری و تشخیص سرطان پوست رو موبایلی و در هر مکانی انجام می‌دی.

نتایجی که گرفتن واقعاً جالبه! مدل LMS-ViT تونسته دقتی حدود ۹۰ درصد کسب کنه، که نسبت به مدل‌های قدیمی CNN حدود ۱۸ درصد پیشرفت داشته! تازه علاوه بر دقت (Accuracy)، معیارهایی مثل precision (دقت در تشخیص درست)، recall (توانایی پیدا کردن همه موارد مهم) و F1-score (یه ترکیب از دقت و recall برای بررسی عملکرد کلی) هم تو دسته‌های سخت‌تر مثل Vasc و Nv خیلی بهتر شده و امتیازشون از حدود ۰.۹۶ و ۰.۹۴ رسیده به ۱.۰۱! تازه هزینه محاسباتی رو هم تا ۳۰ درصد اورده پایین، یعنی گوشی‌ها راحت‌تر اجراش می‌کنن و شارژ کمتری مصرف می‌کنه.

در مجموع، LMS-ViT یه اپلیکیشن هوشمند و باحاله که به همه با یه گوشي ساده اجازه تشخیص سریع و قابل اعتماد سرطان پوست رو میده. واقعاً دم همه دانشمنداش گرم، چون این حرکت می‌تونه جون کلی آدم رو نجات بده و کار درمان رو خیلی راحت‌تر کنه. اگه نگران یه خال یا لکه مشکوک روی پوستت هستی، حواست باشه با این مدل، گوشی هوشمندت می‌تونه تبدیل به یه پزشک همراه برات بشه!

منبع: +