Доцент кафедри загальної хірургії ТНМУ з робочим візитом відвідав Опольську політехніку (Польща)

Ополе є одним з найстаріших міст Польщі, місто знаходиться в історичній області Верхня Сілезія.

Опольська політехніка – це державний технічний університет з 50-річними традиціями академічної освіти за європейськими стандартами.

Основною метою поїздки було налагодження співпраці з науковцями Опольської політехніки у галузі використання штучного інтелекту (ШІ) та нейронних мереж у медичних дослідженнях. Також було заплановано створити команду для міжнародного науково-дослідницького проєкту, спрямованого на розробку перспективних систем штучного інтелекту для аналізу та прогнозування перебігу фізіологічних процесів, а також для оптимізації лікування ран у пацієнтів, що постраждали внаслідок збройних конфліктів, та цивільного населення на різних етапах ранового процесу.

Сьогодні стрімкий розвиток цифрових технологій дозволяє все більше застосовувати штучні нейронні мережі в медицині. Вони активно використовуються для діагностики захворювань, аналізуючи медичні цифрові дані з високою точністю.

Нейромережі здатні обробляти великі обсяги медичної інформації, як-от рентгенівські знімки або МРТ, для виявлення патологій. Їх також застосовують для раннього виявлення раку та прогнозування ризиків захворювань на основі генетичних даних і медичних показників пацієнта.

Однією з переваг нейронних мереж є можливість виявляти невидимі для людського ока патерни в знімках і аналізах. Системи на базі нейронних мереж допомагають у створенні персоналізованих планів лікування, враховуючи індивідуальні особливості пацієнтів. Нейронні мережі також сприяють автоматизації рутинних завдань, наприклад, аналізу крові та інтерпретації результатів лабораторних досліджень. Можливість аналізу великих обсягів історичних медичних даних дозволяє нейромережам прогнозувати розвиток захворювань.

Застосування штучних нейромереж у медицині значно підвищує точність, швидкість і доступність медичних послуг, що сприяє покращенню здоров’я пацієнтів.

Під час поїздки було проведено низку зустрічей та обговорень з представниками кафедри інформатики Опольської політехніки. Основні заходи включали:

– ознайомлення з провідними фахівцями Опольської політехніки, які займаються дослідженнями в галузі розробки алгоритмів ШІ на основі машинного навчання та глибоких нейронних мереж;

– визначення сукупності інформативних візуальних ознак рани, за якими здійснюватиметься опрацювання медичної інформації в нейромережевих системах ШІ;

– обговорення основних технічних та методологічних аспектів створення алгоритмів ШІ для дослідження та аналізу ран;

– формування системи шкал для представлення вектора інформативних ознак рани на основі даних з фотозображень рани;

– розробку вимог до алгоритмів ШІ для збору та автоматизованої оцінки візуальних ознак рани.

Нейронні мережі сьогодні дозволяють реалізувати інтелектуальний аналіз візуальних та цифрових даних, що, у свою чергу, дозволяє ефективно проводити медичну діагностику фото- та відеоданих для ідентифікації, класифікації та моніторингу розвитку фізіологічних та патологічних процесів.

Були проведені робочі зустрічі з такими науковцями Опольської політехніки:

– Dr. hab. inż. Rafał Stanisławski, професор кафедри інформатики, голова наукової ради з інформатики технічної та телекомунікаційної ПО;

– Dr hab. inż. Krzysztof Zatwarnicki, професор кафедри інформатики, завідувач кафедри інформатики, спеціаліст з моделювання та аналізу інформаційних систем;

– Dr inż. Anna Zatwarnicka, доцент кафедри інформатики, спеціаліст з проєктування інформаційних систем;

– Dr Serhii Lupenko, професор кафедри інформатики, спеціаліст з математичного моделювання та аналізу сигналів в інформаційних системах;

– Dr hab. inż. Michał Tomaszewski, професор кафедри інформатики, провідний спеціаліст з машинного навчання та застосування штучного інтелекту.

У результаті переговорів були досягнуті наступні домовленості:

– розроблено попередній план співпраці, який передбачає спільні дослідження, обмін досвідом та проведення наукових стажувань;

– визначено основні напрямки наукових досліджень, зокрема розробку алгоритмів обробки зображень ранових дефектів для класифікації типів ран, оцінки стадій ранового процесу та виявлення ускладнень за допомогою штучних нейромереж;

– узгоджено особливості збору інформативних ознак з медичних зображень ран, необхідних для формування алгоритмів навчання ШІ;

– визначено необхідні алгоритми для дослідження роботи нейромереж і їх тонкого налаштування для навчання, інтерпретації та подальшого прогнозування розвитку ранового процесу на уражених ділянках шкіри на основі векторів даних, отриманих із візуальних зображень рани;

– сформовано спільну дослідницьку групу для роботи над алгоритмами ШІ у сфері медицини з метою отримання цифрових даних з візуальних медичних об’єктів.

Робоча поїздка виявилася продуктивною, оскільки вдалося узгодити основні напрями співпраці та окреслити перспективи подальшого розвитку наукових зв’язків. Реалізація домовленостей сприятиме розробці та впровадженню новітніх інформаційних технологій у медичну галузь і підвищенню якості наукових досліджень в Україні, що стосуються розробки та впровадження сучасних технологій машинного навчання, зокрема на основі глибоких штучних нейронних мереж.

Підготував Павлишин А.В.