人工智慧「面診」識別罕見遺傳疾病,準確率可達90

2021-09-19 20:05:21 字數 2029 閱讀 9853

近日,美國fdna公司在國際知名醫學科研期刊《自然醫學》(nature medicine)上發布了題為《使用深度學習識別遺傳疾病的面部表型》(identifying facial phenotypes of genetic disorders using deep learning)的**。**闡述乙個名為deepgestalt的計算機視覺系統,能夠通過面部識別診斷遺傳疾病。**表示,目前deepgestalt已經能夠診斷200多種不同的遺傳綜合症。在用三項典型遺傳疾病對系統進行測試的過程中,deepgestalt表現出優於臨床醫師識別遺傳疾病的能力。

ai「面診」罕見遺傳疾病

**提到,遺傳疾病綜合症影響了世界範圍內8%的人口,許多綜合症具有可識別的面部特徵。例如患有德朗熱綜合症(cornelia de lange)的人往往有小鼻子和拱形眉毛;天使人綜合症(angelman)的異常表現是白皙的**和頭髮。

fdna是一家位於波士頓的數字健康公司,該公司的研究人員搭建了乙個名為deepgestalt的人工智慧系統,該系統利用計算機視覺演算法分析面部**,憑藉面部特徵識別遺傳疾病。

迄今為止,deepgestalt已經分析了超過15萬例病例。fdna公司通過建立乙個名為face2gene的智慧型手機應用程式,利用社群平台來積累資料,訓練deepgestalt。臨床遺傳學家可以免費使用該平台,在經患者同意的前提下將患者面部影象上傳到平台。此次deepgestalt研究中包含216種不同的症候群的17,000張診斷病例影象資料,就是由face2gene提供。

據雷鋒網了解,此次研究人員利用deepgestalt對德朗熱綜合症和天使人綜合症進行兩項測試。測試結果表明,當任務是區分患者是否患有某一種遺傳綜合症時,deepgestalt的準確率超過90%,擊敗了專家臨床醫師,通常醫生在類似測試中的準確率約為70%。在502張顯示92種不同綜合症患者的影象上進行測試時,deepgestalt用了90%的時間對影象做出10種可能診斷,從而確定了目標疾病。

另外,研究人員還使用該模型對第三種稱為努南綜合症(noonan)的不同遺傳形式進行分類。在努南綜合症患者的影象實驗中,deepgestalt需要測試出努南綜合症中五個特定基因突變因素中哪乙個致**素最高。這項測試中,軟體的準確度稍差,命中率為64%,但仍然比隨機猜測的20%命中率要高得多。

在有些專家看來,deepgestalt這類演算法並不是識別遺傳疾病的靈丹妙藥。西奈山伊坎醫學院教授和努南綜合症專家bruce gelb博士表示,deepgestalt是在年幼兒童的有限資料集上開發和測試的,可能難以識別老年人。另外也有聲音質疑deepgestalt存在種族歧視,演算法對白種人的疾病識別率比黑種人識別率要高得多。

fdna似乎意識到了這些缺點,因此該公司將deepgestalt稱為「參考工具」 ,與其他人工智慧軟體一樣,它可以幫助而不是取代人類診斷。

牛津大學(university of oxford)專家克里斯多福·內爾·克爾(christoffer nellåker)也表示,「這些極為罕見的疾病,診斷過程可能需要很多年。對於某些疾病,deepgestalt將大大縮短診斷時間。對於其他人來說,它或許可以增加一種找到其他患有這種疾病的人的手段,從而有助於尋找新的**方法。」

錄音也可判斷遺傳疾病

2023年,威斯康星大學麥迪遜威絲曼中心(university of wisconsin–madison』s waisman center)和威斯康星發現研究院( wisconsin institute for discovery)研究得出僅靠5min錄音判斷某個人是否易患遺傳疾病以及相關的併發症的系統。

雷鋒網了解到,x染色體易損綜合症的主要特徵是智力下降和身體殘疾,目前全世界有數百萬人口攜帶突變前期脆弱的x染色體。具有這種特徵的染色體會增加神經退行性疾病、不孕不育等病症的風險,此外攜帶該染色體的人群的後代也容易發生脆性x染色體症候群(fragile x syndrome)。

研究人員利用機器學習能力分析數百種語音記錄,能夠準確地識別攜帶突變前期的脆弱的x染色體的個體。

基於錄音和機器學習演算法,研究人員建立了語言和認知功能的列表,例如記錄中的句子的平均長度或填充暫停的數量,音標的發音方法,這些特徵可以有效區分出兩組的不同。然而目前看來這項研究還不適合被臨床使用,根據之前實驗表明,這類錄音機器學習演算法僅能達到81%的區分準確性。

人工智慧 遺傳演算法

這是一類智慧型的演算法,沒有什麼固定的模式,就是乙個演算法思想,可以給我們一些有價值的指導,當我們想要做一些相關工作的時候,可以擴寬我們的視野,開啟我們的腦洞,借鑑其中的原理。我不想多說裡面的什麼數學和公式,只要你懂裡面的思想會遷移到實際的應用中就很不錯,更好的則是在其基礎上形成自己的思維,需要用的...

人工智慧 遺傳演算法

實驗過程 結果分析 摘要 設計遺傳演算法求解乙個 tsp 問題,要求求得的解不超過最優解的 10 設計較好的交叉操作,並且引入多種區域性搜尋操作 和之前的模擬退火演算法 採用相同的區域性搜尋操作 進行比較 得出設計高效遺傳演算法的一些經驗,並比較單點搜尋和多點搜尋的優缺點。遺傳演算法思想流程 實現遺...

關於「人工智慧面試」的構想

人工智慧無疑是未來社會的一大趨勢。前兩天看了一本心理學經典書籍,看到面試心理學這塊時突然引發思考 面試是廣大求職者必須經過的一關,它決定求職者給面試官留下的印象,很大程度上決定求職者被錄用與否,甚至是求職者的未來。因此,面試這一環節可以說對求職者有著至關重要的作用。然而,成千上百萬的求職者良莠不齊,...