IBM-ის ხელოვნური ინტელექტი Watson კიბოს მკურნალობისთვის ამბიციურად მოდის

IBM-ის ისტორია — ვინ არის Watson?

IBM 1911 წელს ნიუ-იორკში Thomas J. Watson-მა პერფობარათების აპარატების გამომგონებლის, Herman Hollerith-ის პატენტების დასამუშავებლად და განსავითარებლად დააარსა. აპარატურით, პროგრამებით, სერვერებით, სუპერკომპიუტერებითა და ნანოტექნოლოგიით დაკავებული კომპანიის სახელი International Business Machines -ის, ანუ საერთაშორისო ბიზნესკომპიუტერების, შემოკლებაა. IBM-ს ეკუთვნის ასობით გამოგონება, რომლებსაც ყოველდღიურად ვიყენებთ, მაგალითად ბანკომატი, დისკეტი, პერსონალური კომპიუტერი და შტრიხკოდი. დაახლოებით 170 ქვეყანაში 370 ათასზე მეტი თანამშრომლით იგი მსოფლიოს ერთ-ერთი უდიდესი ტექნოლოგიური კომპანიაა. კასპაროვთან საჭადრაკო დაპირისპირებით ცნობილი deep blue სუპერკომპიუტერით IBM-მა ადამიანისა და მანქანის ურთიერთქმედებას ახალი განზომილება შესძინა. 2011 წელს გავიცანით ახალი სუპერკომპიუტერი Watson, რომელმაც აშშ-ის ვიქტორინა Jeopardy-ში კითხვებზე პასუხებით ადამიან მეტოქეებს დიდი უპირატესობით მოუგო.

Watson-ის სახელი IBM-ის დამფუძნებელ Thomas J. Watson-ს უკავშირდება. David Ferruci-ის ხელმძღვანელობით შექმნილი Watson კითხვებზე პასუხის უნარით გამოირჩა. Watson ბუნებრივი ენის დამუშავების თვისებით და ტრადიციული საინფორმაციო სისტემების მიღმა კოგნიტური გამოთვლებით (cognitive computing) ინტერნეტის დაახლოებით %80-ის შემადგენელ არასტრუქტურირებულ მონაცემთა სტრუქტურებს იგებს და თვითსწავლა შეუძლია. მაგალითად, სტრუქტურირებული მონაცემებია ადამიანის სიმაღლე, წონა, თვალის ფერი, რომლებიც განსაზღვრული ფორმით ინახება და გამოიყენება. მათი დამუშავება ალგორითმებითა და პროგრამებით მარტივია და სხვადასხვა დასკვნის გამოტანა შეიძლება. Watson კი სხვაგვარად, ადამიანის ტვინის მიბაძვით მოქმედებს. თუ სიტყვა „კიბოს“ მივცემთ, ყველა მონაცემში აკავშირებს და კიბოს სახეობებს, სიმპტომებსა და ინდივიდუალურ სამკურნალო გეგმებს გვთავაზობს, თან წყაროებსა და ალბათობებს პროცენტულად აჩვენებს. აქ პროგნოზირების უნარიც მნიშვნელოვანია: როცა ადამიანს არ იცის, რა იკითხოს, Watson ამ უნარით მიმართულებას აძლევს.

IBM Watson ონკოლოგიაში შედის

ვიქტორინაში გამარჯვების შემდეგ Watson, სხვა მრავალ სფეროში შესაძლო გამოყენების მიუხედავად, ჯანდაცვისთვის და კერძოდ კიბოს მკურნალობისთვის ნიუ-იორკის Memorial Sloan Kettering Cancer Center-ს (MSKKM) გადაეცა. დაახლოებით 5 წლის განმავლობაში ონკოლოგიაში ნასწავლმა IBM Watson-მა მკურნალობის გადაწყვეტილების მიღება მნიშვნელოვნად დააჩქარა. სწავლებისას გამოიყენებოდა სისხლის ანალიზები, პათოლოგიისა და სიმსივნის ზომის, მდებარეობისა და ტიპის ამსახველი გამოსახულებითი ანგარიშები და გენეტიკური მუტაციების სტატუსი. ისინი ფართო სამედიცინო ლიტერატურის ძიებას შეუთავსდა და მტკიცებულებებზე დაფუძნებული გეგმები შეიქმნა.

ხელოვნური ინტელექტის გამორჩეული მაგალითი Watson მილიონობით გვერდს, მათ შორის ექიმების კითხვებსა და გადაწყვეტილებებს, კითხულობს და იგებს, შემდეგ ალბათობებით მკურნალობის გეგმებს გვთავაზობს. თავდაპირველად ფილტვის, ძუძუსა და კოლორექტულ კიბოებში გაწვრთნილი Watson-ის რეკომენდაციებს 1-დან 3. სტადიამდე ძუძუს კიბოს პაციენტებისთვის %90-ზე მეტი სიზუსტე ჰქონდა. ფილტვის კიბოს რეკომენდაციისთვის დახარჯული დრო MSKKM-ის გამოცდილი ონკოლოგების დროის ნახევარი იყო.

ინდოეთის Manipal-ის ონკოლოგიურ ცენტრში 638 პაციენტში ჩატარებულ კვლევაში ექიმებს მონაცემების შესწავლით გადაწყვეტილებისთვის დაახლოებით 20 წუთი სჭირდებოდათ, Watson-ს კი მხოლოდ 40 წამი.

დღეს მეცნიერს თავისი სფეროს სიახლეების შესანარჩუნებლად წელიწადში დაახლოებით 200-დან 300-მდე კვლევის წაკითხვა შეუძლია, Watson-ისთვის კი ზღვარი არ არსებობს. წამლების აღმოჩენის პლატფორმა 25 მილიონი Medline რეზიუმეთი, 1 მილიონზე მეტი სტატიითა და 4 მილიონი პატენტით გაწვრთნეს; ყოველთვიურად 10 ათასი ახალი სტატიისა და 100 ახალი კლინიკური კვლევის მონაცემებით სწავლებას აგრძელებს.

ვხედავთ, რომ კოგნიტური გამოთვლებით გაძლიერებული ხელოვნური ინტელექტის მიერ ექიმების გადაწყვეტილებებში დახმარება შორეულ მომავალში კი არა, დღეს ხდება; Watson-ის სწავლებას მხოლოდ 5 წელი დასჭირდა. ეს ახალგაზრდა ექიმის მომზადებისგან არ განსხვავდება და მომავალში Watson ექიმებისთვის აუცილებელი ინსტრუმენტი გახდება. .

დამატებითი საკითხავი: Watson კიბოს ყველა სფეროში

Watson-ის ონკოლოგიური სწავლება, რომელიც ადრე 6-დან 9 თვემდე გრძელდებოდა, ახლა 30 დღეს მოითხოვს; პროგრამას დაახლოებით 30 ონკოლოგიურ ცენტრსა და ჩინეთისა და აშშ-ის ათეულობით კვლევით ინსტიტუტში ცდიან.

აშშ-ის ონკოლოგიური ცენტრების უმეტესობაში Watson ჯერ საცდელ ეტაპზეა, თუმცა ახლახან ფლორიდის Jupiter-ის სამედიცინო ცენტრში ძუძუს, ფილტვის, კოლორექტული, კუჭის, საშვილოსნოს ყელისა და საკვერცხის კიბოებისთვის ღრუბლოვანი სისტემა შეიქმნა. იგი გამოიყენება ტაილანდის, ინდოეთის, კორეისა და სლოვაკეთის ზოგ საავადმყოფოშიც და ჩინეთის ზოგ სისტემაში მის ადაპტაციას ცდილობენ.

IBM Watson-ს ონკოლოგიის სხვა დამხმარე აპლიკაციებიც აქვს. გასულ იანვარში DNA-ის სეკვენირების მოწყობილობების მწარმოებელ Illumina-სთან ითანამშრომლა, რათა გენეტიკურ ანალიზში მეცნიერთა მსგავსი სტანდარტის შედეგები უფრო სწრაფად მიეღო. Watson იმუნოთერაპიასაც შეეხო: გასულ დეკემბერში Pfizer-მა IBM Watson Health-თან გუნდურ მუშაობაში მკვლევრებს ახალი სამიზნეების, კვლევებისთვის შესაძლო კომბინირებული მკურნალობებისა და კლინიკური კვლევებისთვის პაციენტების არჩევაში დაეხმარა.

Watson თავდაპირველად პაციენტებისთვის სხვადასხვა სამკურნალო გეგმის შესათავაზებლად გამოიყენეს. ახლა მხოლოდ გარკვეული კიბოებისთვის ონკოლოგიურ გეგმებს გვთავაზობს, თუმცა ახლო მომავალში ქირურგიის, სხივური ან ჰორმონული თერაპიის გეგმებითაც შეძლებს აჩვენოს, რა ელის პაციენტს მოკლე და გრძელვადიანად.