ИИ ускоряет анализ данных для прогноза преждевременных родов

Экран компьютера с графиками геномных данных и аппарат для секвенирования ДНК в современной научной лаборатории.
В ходе одного из первых реальных испытаний искусственного интеллекта в области здравоохранения ученые Калифорнийского университета в Сан-Франциско и Университета Уэйна обнаружили, что генеративный ИИ способен обрабатывать огромные массивы медицинских данных значительно быстрее традиционных команд специалистов – а в некоторых случаях даже достигать более точных результатов. Для сравнения, экспертам-людям на тщательный анализ той же информации потребовались месяцы.

Исследователи поставили перед несколькими группами идентичные задачи. Одни команды полагались исключительно на человеческий опыт, другие же использовали ИИ-инструменты. Целью было спрогнозировать риск преждевременных родов, используя данные более чем тысячи беременных женщин. Примечательно, что даже команда младших научных сотрудников, состоящая из аспиранта и старшеклассника, успешно разработала модели прогнозирования с помощью ИИ. Система сгенерировала рабочий компьютерный код за считаные минуты – задача, которая у опытных программистов обычно занимает несколько часов или даже дней.

Преимущество ИИ заключалось в его способности писать аналитический код на основе коротких, но очень конкретных текстовых запросов. Хотя не все системы справились одинаково хорошо – только 4 из 8 ИИ-чат-ботов создали пригодный для использования код, – успешные модели не требовали участия больших команд специалистов. Благодаря такой скорости младшие исследователи смогли завершить свои эксперименты, проверить выводы и представить результаты для публикации в научном журнале всего за несколько месяцев.

«Эти инструменты ИИ могут устранить одно из самых серьезных узких мест в науке о данных: создание конвейеров для анализа, – заявила доктор Марина Сирота, профессор педиатрии и руководитель исследования. – Такое ускорение крайне важно для пациентов, которые нуждаются в помощи уже сейчас». Скорейшее внедрение подобных технологий может усовершенствовать инструменты диагностики преждевременных родов – ведущей причины смертности новорожденных и серьезного фактора, влияющего на развитие моторики и когнитивных способностей у детей.

Чтобы проверить возможности ИИ, ученые использовали наборы данных, собранные в рамках глобального конкурса DREAM. Ранее более 100 команд со всего мира в течение трех месяцев разрабатывали модели машинного обучения для выявления закономерностей, связанных с преждевременными родами. Однако на обобщение и публикацию их результатов ушло почти два года. Проект с использованием генеративного ИИ – от постановки задачи до подачи научной статьи – занял всего шесть месяцев. При этом некоторые модели, созданные искусственным интеллектом, превзошли по точности те, что были разработаны людьми.

Ученые подчеркивают, что работа с ИИ по-прежнему требует тщательного контроля со стороны человека. Системы могут выдавать ошибочные или вводящие в заблуждение результаты, поэтому человеческий опыт остается незаменимым. Тем не менее, быстро обрабатывая колоссальные объемы данных, генеративный ИИ позволяет исследователям тратить меньше времени на отладку кода и больше – на интерпретацию результатов и постановку фундаментальных научных вопросов. Как отметил один из авторов работы, «исследователи смогут сосредоточиться на поиске ответов на важнейшие биомедицинские вопросы, а не на технических сложностях».

Самал Сулейменова

Самал Сулейменова – ведущий научный обозреватель издания «Град науки», специализирующаяся на освещении передовых исследований в области физики, медицины, астрономии и древней истории. Особенное внимание в своей работе она уделяет сложным концепциям фундаментальной науки в рубрике «Проспект металлургов». Самал виртуозно объясняет читателям парадоксы квантовой физики, рассказывая о газе с идеальной проводимостью , топологических состояниях материи без частиц и эффекте Унру. В ее статьях можно найти ответы на самые нестандартные вопросы – от того, как физика пены подчиняется законам искусственного интеллекта , до неожиданной связи формул Рамануджана для числа пи с современной физикой. Также она пишет о создании «невозможных» молекул и программируемого пластика.

Не менее глубоко журналистка погружается в вопросы здоровья и биологии человека. В «Аптекарском переулке» Самал регулярно публикует материалы о лечении онкологических заболеваний, объясняя зависимость эффективности вакцин от их наноархитектуры и уязвимость раковых клеток перед аварийным ремонтом ДНК. Она исследует влияние эпигенетического атласа на разницу в иммунитете , первую подтвержденную смерть от клещевой аллергии на красное мясо и действенность физической активности при депрессии. Тайны работы центральной нервной системы Самал раскрывает в рубрике «Площадь разума», где делится открытиями о том, что у человека существует более двадцати различных чувств , а электрические сигналы мозга способны предсказать болезнь Альцгеймера за два с половиной года до появления симптомов.

Широкий кругозор позволяет журналистке создавать захватывающие материалы и для других разделов. На «Звездном бульваре» она рассказывает о хаосе ранней Вселенной , загадочных быстрых радиовсплесках из двойных звездных систем и уточненном составе атмосферы Юпитера. В «Старом городе» она описывает эволюцию человека через находки челюстей парантропа в Эфиопии и стратегии выживания древних людей за счет поедания падали , а также приводит химические доказательства широкого использования опиума в Древнем Египте. Экологические проблемы не остаются без внимания в «Зеленой зоне»: здесь выходят ее тексты об угрозе мегапожаров , сокращении пчелиных колоний из-за экстремальной жары и удивительной эволюции термитов.