Суперкомпьютер IBM Watson усвоил знания 2-го курса медицинского вуза

    На прошлой неделе компания IBM подтвердила серьёзные намерения по развитию дата-майнинга, объявив о выпуске системы на Hadoop для хранения и анализа данных, а также о больших инвестициях в это направление. Разрабатывая софт на базе open source технологии, IBM официально гарантирует Hadoop свою защиту и покровительство.

    На другом фронте дата-майнинга IBM демонстрирует ещё более значительные успехи. Разработчики суперкомпьютера IBM Watson (который способен отвечать на вопросы, разбираясь в массиве неструктурированных данных) продолжают накачивать его БД медицинской информацией. По их словам, уже сейчас компьютер усвоил всю информацию, которую должен знать студент медицинского колледжа. И это только начало обучения.

    Вполне возможно, что разработчиков IBM Watson вдохновляет сериал «Доктор Хаус». Из этого фильма широкие массы впервые смогли узнать, как работает врач-диагност. Мы видим, что его работа исключительно формальна и напоминает интеллектуальную головоломку, а ведь IBM Watson является чемпионом в интеллектуальном шоу Jeopardy — игре, где нужно быстро отвечать на вопросы (российским клоном является «Своя игра»). Компьютер гораздо лучше человека приспособлен для решения таких головоломок, потому что здесь требуется широкая эрудиция и очень глубокие познания. В то же время обыкновенные врачи отлично диагностируют часто встречающиеся болезни (список 100 самых распространённых диагнозов), но если встречается что-то необычное, то у врача обычно не хватает ни опыта, ни знаний.

    Сейчас IBM Watson приспосабливают для ответа на вопросы вроде «Чем болен данный пациент с данным набором симптомов и данной историей болезни?», снабжая его всей необходимой информацией для этого. При постановке диагнозов IBM Watson использует тот же самый алгоритм ответов на вопросы, что и в игре Jeopardy.



    Консультантом IBM в данном проекте является д-р Элиот Сигал (Eliot Siegal) из Мэрилендского университета. Он уже был свидетелем создания подобных программ для диагностики болезней в 70-е и 80-е годы, но все они были неудачными, пишет журнал Forbes.

    Полтора года назад д-р Сигал помог программистам из IBM определить круг медицинских журналов и учебников, необходимых компьютеру для обучения на первое время, а также на какие вопросы его нужно учить отвечать для начала. Watson начал читать издания из национальной медицинской базы PubMed и десятки учебников. Вскоре он уже смог отвечать на вопросы на текстах и экзаменах, которые сдают студенты медицинского колледжа. Разумеется, ни один студент не смог бы усвоить такой же объём информации, поэтому IBM Watson здесь был вне конкурса.

    Затем Watson начал пробовать решать известные клинико-патологические головоломки, которые публикуются в каждом номере журнала New England Journal of Medicine. Обучение происходит таким же образом, как на первом этапе, когда компьютер всё лучше и лучше отвечал на вопросы Jeopardy, пока не достиг чемпионского уровня среди людей. Так и здесь, точность диагнозов IBM Watson постепенно растёт.

    Следующий этап обучения будет более сложным. В компьютер загрузят записи с историями болезней пациентов, так что Watson получит сведения о тех методах лечения, которые в реальности применялись на практике, и об их эффективности. Потом нужно пополнить его базу подробными массивами данных по отдельным болезням, например, по лейкемии — такие записи ведутся в медицинских институтах, которые специализируются на изучении той или иной болезни.

    Хотя сейчас компьютеры широко используются в качестве справочных инструментов для постановки диагнозов, но IBM Watson — это система совершенно иного уровня. В перспективе IBM Watson должен стать идеальным врачом-диагностом, который путём анализа симптомов и истории болезни пациента способен поставить диагноз и назначить самое вероятное лечение.

    По прогнозу разработчиков, через три-пять лет Watson будет готов для первых пилотных тестов по лечению реальных пациентов, а через 8–10 лет эти компьютеры могут найти широкое применение в больницах в качестве диагностического инструмента.

    Дополнительную информацию о применении IBM Watson в медицине и дополнительную литературу можно найти здесь.
    IBM
    119.58
    Company
    Support the author
    Share post

    Comments 61

      +9
      Старый добрый Доктор Ватсон )

        +5
        Следующая версия, наверное, будет называться House?
          +1
          Скорее всего Holmes и первая фраза, которую он выучит будет: «Это же элементарно, Ватсон»
            0
            Или «Все лгут». И тогда всё же «House»)))
              +3
              А после него — «Trust me, i'm a Doctor» и звать его будут просто Доктор.
        0
        прям дебаггер болезней получается)
          +1
          У меня такое ощущение, что немалая часть людей не принимает прописанные им лекарства, хорош ли такой метод обучения? Или тут будут использованы только данные больных из стационара, где за приемом следили?
            0
            Он будет учитывать психологию и статистику: назначать лекарства именно так, как их назначали в случаях, когда пациент их принимал и выздоравливал.
              0
              Вы знаете, имея некоторое отношение к медицине, могу заметить, что если человек принимал (!) лекарственные средства и выздоравливал, значит они, скорее всего, помогли. Очень часто бывает иное. В аптеке почти каждый день можно услышать мысли, подобные этой: «Врач у меня плохой, он ничего не знает. Прописал мне „плохие лекарства“, я противопоказания прочитала — а там, ай божа ж мой божа. Я их не пила, и мне ничего не помогло. Врач — плохой. Я к нему сходила на прием, а толку — ноль».
            0
            Конечно, приятно видеть развитие ИИ
            Но по-моему, железкой никогда не заменить настоящего специалиста. И дело даже не квалификации человека и машины, это вопрос времени. Дело в том, что есть такие врачи, от одного разговора с которыми уже становится лучше
              +18
              На самом деле можно пойти в рассуждениях дальше, и если у этого суперкомпьютера сформируется репутация диагноста-гения, то при каждом обращении к его всезнающему мозгу пациент будет преисполнен веры в успешное лечение, и это также будет оказывать дополнительный положительный эффект :)
                –2
                Врач вылечил рак разговор!
                  0
                  Зато иисключается человеческий фактор, все же точно и правильно поставленный диагноз важнее разговора
                    0
                    Думаю, совместная работа человека и машины — залог успеха. Ибо симптомы надо еще корректно описать, и откинуть всякую ложь и прочие закидоны.
                    –12
                    Предлагаю упростить алгоритм:
                    image.bayimg.com/iaibiaadf.jpg
                      +1
                      Мне почему-то вспомнился Азимов и Гиббсон со товарищи. Они писали про подобные аналитические машины годах в 50-60. Не думал что уже сегодня подобные вещи реально начинают работать.
                        +5
                        Мультивак?
                          –1
                          Не совсем, мультивак и всё что дальше были аналоговыми компьютерами. :)
                            +1
                            Это что-то меняет?
                            Тем более, если учесть технологии времён Азимова.
                            Наши сегодняшние представления о будущем тоже будут выглядеть смешно через 50 лет.
                          +1
                          А я вот, напротив, не пойму: чем, кроме масштаба, Ватсон отличается от существующих экспертных систем? Во многих областях (в распознавании образов, например), ИИ намного перегоняет то, что сейчас существует в медицине.
                            +1
                            Может у него обучение автоматизировано?
                              0
                              В каком смысле?
                                0
                                Посмотрел пока сайт — там идея в том, что запросы к этой экспертной системе можно формулировать на человеческом языке (проект DeepQA).
                                  –1
                                  Неужели это так важно для экспертной системы? Наставил галочек, соответствующих симптомам, и все дела. Нет, я не спорю, это круто, если она ещё и диагноз в гегзаметре выдавать будет, и прогноз в виде флеш-анимации, но зачем?
                                    0
                                    Думаю без этого не найдет широкого применения просто и не дойдет до коммерческих образцов.
                                    0
                                    Подозреваю, что факты он тоже принимает на человеческом языке. т.е. он непосредственно читает учебники и журналы.
                              0
                              А я вспомнил «В стране слепых», где машины Бэбиджа помогали предсказывать будущее, основываясь на прошедших и настоящих фактах.
                              0
                              Вот поставят такой сайтик, для загрузки данных.
                              Поступят в продажу девайсы, для диагностики.
                              + Мануалы по пользованию девайсами.

                              И до-свидания всем врачам в мире. :)
                                +2
                                да-да, а удалять аппендикс, опухоли из головного мозга и ставить пломбы будет сайтик?
                                или пользователь с мануалом? :)
                                  +8
                                  Зачем сайтик? Робот.
                                    0
                                    Что робот будет делать в случае синего экрана? Или аварийного отключения питания?
                                      +4
                                      Его включит другой робот.)
                                        +1
                                        В случае аварийного питания — бесперебойники изобрели достаточно давно. А насчет BSoD'ов — так и у человека может рука там дрогнуть, или дозу не правильно рассчитать, да мало ли что. Зато робот, если получит команду «сделать надрез глубиной в 2 микрона» — сделает именно 2 микрона, а не 3 и не 1.
                                          0
                                          Согласен. Но если команда не верна, и нужно сделать разрез не в 2 микрона, а в 3?
                                            0
                                            А если врач неправильно посмотрел снимок и решил резать не верхнюю часть голени, а нижнюю? Такие факторы никогда не исключены. Более того, я убежден, что в процессе работы с такими машинами рядом все равно должен стоять и контролировать разумный человек.

                                            Опять же, программу ему кто вбивает? Человек. Ну, если конечно робот сам не в состоянии проанализировать данные со снимков и т.д и вычислить нужные ему параметры. И в таком случае человеческий фактор не исключен.
                                              0
                                              Именно. Машина сведе к минимуму человеческий фактор. Сколько было случаев, когда врач ошибался просто из-за того, что он устал например, или дома с женой поругался и на нервах был — и от этого пациенту становилось хуже?
                                              А робот — не пьет, не нервничает. Ошибиться он может, да. Но вероятность ошибки все же ниже.
                                      0
                                      Может ни аппендикса, ничего другого просто не возникнет, если что-то будет кагбе постоянно намекать о том, что надо что-то поменять в своем рационе\распорядке дня.
                                        0
                                        это — точно утопия: ведь останутся инфицированная кишечными палочками вода и еда, туберкулез и гепатит, радиация и токсичные элементы в воздухе и воде, ДТП и терракты…
                                    +2
                                    Даешь кибердиагностов! =)

                                    Очень интересный проект, на самом деле. За такие вещи реальной карме IBM идет огромный плюс…
                                      0
                                      На самом деле очень классно.
                                      Только я себе не представляю что будет если такая система прочно войдет в повседневное использование в больнице и вдруг сломается.
                                        +7
                                        То же самое, как и в случае если Хаус сломает ногу и не выйдет на работу.
                                        +1
                                        Вместо сериала «Доктор Хаус» начнут крутить сериал «Доктор Ватсон»? :)
                                          +9
                                          ага, все 45 минут — съёмка с камеры безопасности в датацентре
                                          +10
                                          Учитывая, что пациенты хауза врут и скрывают дома опасные токсины придется добавить ватсону модули сарказма, недоверия, страсть к опасным диагностическим тестам и выделить ему команду сыщиков:)
                                            +7
                                            Это уже какой-то GLADOS получается.
                                            • UFO just landed and posted this here
                                                0
                                                Хех, одно дело рассказывать об своих секретах людям, а другое дело например загрузить всю информацию в бездушную машину.
                                                –5
                                                Watson это его сценический псевданим, настоящее имя Skynet
                                                  +4
                                                  чёрт возьми, какое неожиданное сравнение!
                                                  0
                                                  Амосов был бы рад.
                                                    +3
                                                      +1
                                                      Интересно, как организовано пополнение базы данных системы IBM Watson. Как в него загоняют логическую информацию из статей и журналов? Т. е. как набор символов превращается в знания, которые можно использовать для диагностики или ответов на вопросы? И каким образом вводят вопросы в компьютер, чтобы он смог на них ответить? Надеюсь, в компьютере нет строго заранее заданного списка возможных вопросов, иначе ни о каком искусственном интеллекте речь идти не может.
                                                        0
                                                        Судя по описанию, так и есть — просто экспертная система. Но суть дела не меняет. Можно использовать при лечении и диагностике. Будет получаться лучше, чем диагностика любого человека(который не выигрывал битву экстрасенсов). :)
                                                        0
                                                        На единственной картинке в топике как раз показан процесс получения ответа и по сути что из себя представляет база. На самом деле понимания происходящего это не особо-то и добавляет, эдакий продвинутый гугл по сути. Вот у Abbyy в их Compreno действительно заложена идея понимания контекста и возможность нормально оперировать данными.
                                                      • UFO just landed and posted this here
                                                          0
                                                          почему речь идёт о компьютере, а не об информационной системе? что помешает мне через 10 лет скачать пиратскую копию с рутрекера и настроить IBM ПираWatson у себя в гостиной?
                                                            0
                                                            Понятно, что в обсуждении компьютера-супердиагноста каждый третий будет постоянно вспоминать Хауса…
                                                            … но тем не менее, на хабрахабре самое место и этому топику, и разговору про Хауса в нём.

                                                            Потому что сценаристы Хауса — такие же гики, как и мы с вами. Ну, только, разумеется, geeks of medicine. Ставят героям сложные и увлекательные задачи, делают главного героя фанатиком своего дела, игнорирующим общественные нормы и считающим своим главным богатством свои умения… Дают возможность провести интересные процедуры (не уже банальный МРТ/КТ, но и любые операции, вплоть до внутриутробных — помните ладошку ещё не родившегося, но уже оперируемого ребёнка? реальный случай, между прочим) или поиграться с интересными гаджетами (помните, как Хаус с помощью робота наподобие Da Vinci отрезáл пуговицу с блузки Кэмерон?)

                                                            … было бы странно, если бы в восьмом сезоне (благо он всё равно наверняка последний) они бы не устроили какое-нибудь соревнование между Хаусом и «Ватсоном» — вот уж гаджет так гаджет. Тем более что тема Шерлока Холмса ими играется с самого начала. Очень удачно.

                                                            И вот тут возникает вопрос. Что может хороший врач-диагност противопоставить «всеведению» компьютера? В каких случаях он ещё может оказаться нужным? Что может быть в принципе необъяснимо для компьютера, но понимаемо человеком? Это ведь проблема, которая через какое-то время реально будет стоять перед обществом (в котором уже есть врачи, перед постановкой диагноза лезущие в гугл) и перед самими врачами — для чего они могут быть нужны, кроме как своеобразное «устройство вывода» для компьютера (… getDevice("pulsometer").recordHeartbeats(period = "1 hour"); getDevice("Dr. Diana Morgan").notify("persuade patient to chemical treatment"); ...)?

                                                            Хорошая задачка. Попробуйте поставить себя на место сценаристов Хауса. Для Хауса сама мысль о том, что кто-то может оказаться лучшим диагностом, чем он — это вызов. А тут этим диагностом ещё и окажется кусок кремния…
                                                              0
                                                              Может человек (Хаус) лучше, что он всё таки мыслит, способен выстраивать логические цепочки, а робот — только анализировать свою базу данных. Кроме того, всё-таки, одно дело — общение с человеком, другое — просто анализ его симптомов и т.д.
                                                              +1
                                                              Хм, а мне про акинатор почему то сразу подумалось. Я думаю при постановке диагноза этот ватсон должен действовать по какой то схожей схеме.
                                                                0
                                                                Ну по сути да. По-любому принцип самообучающейся нейронной сети. Потому что иначе ерунда какая-то получается, а не робот-диагност

                                                              Only users with full accounts can post comments. Log in, please.