Иерусалим:
Тель-Авив:
Эйлат:
Все новости Израиль Ближний Восток Мир Экономика Наука и Хайтек Здоровье Община Культура Спорт Традиции Пресса Фото

Новая модель ИИ может во время вашего сна прогнозировать риск заболеваний

Новая модель ИИ может во время вашего сна прогнозировать риск заболеваний
Chat GPT

Плохой ночной сон не только приводит к сонливости на следующий день, но и может служить ранним сигналом заболеваний, которые проявятся спустя годы. Исследователи из Медицинской школы Стэнфорда вместе с коллегами создали модель искусственного интеллекта, способную по физиологическим показателям одной ночи сна прогнозировать вероятность более чем 100 различных заболеваний. Система с названием SleepFM была обучена на данных 65 000 человек и почти 600 000 часов записей сна. Информация собиралась методом полисомнографии – комплексного исследования, которое фиксирует работу мозга, сердечный ритм, дыхание, движения глаз и ног и другие показатели.

Полисомнография считается "золотым стандартом" изучения сна и проводится в лабораторных условиях под ночным наблюдением специалистов. Как выяснили ученые, такие записи представляют собой огромный, ранее почти неиспользованный источник данных о здоровье человека. Чтобы эффективно использовать огромный объем данных о сне, ученые создали базовую модель – разновидность ИИ, которая обучается на больших массивах информации и затем может применяться к самым разным задачам. Примером таких систем являются крупные языковые модели вроде ChatGPT, которые обучаются на колоссальных наборах текстов.

Для обучения SleepFM использовали 585 000 часов полисомнографических записей, полученных у пациентов различных лабораторий сна. Эти данные разбили на фрагменты по пять секунд – подобно тому, как языковые модели разбивают текст на слова. Модель научилась объединять несколько типов сигналов – электроэнцефалограмму, электрокардиограмму, электромиограмму, показатели пульса и дыхательного потока – и понимать связи между ними.

Чтобы добиться этого, исследователи предложили новый подход к обучению – контрастное обучение с исключением одного элемента. Суть метода в том, что одна категория данных намеренно скрывается, а модель должна "додумать" недостающую информацию, опираясь на остальные сигналы. После предварительного обучения SleepFM донастроили для решения конкретных задач. Сначала ее проверили на привычных задачах – распознавании стадий сна и определении тяжести апноэ. Результаты оказались на уровне или даже лучше, чем у современных специализированных моделей.

Затем команда перешла к более сложной цели – прогнозированию заболеваний на годы вперед на основе ночных записей сна. Для этого нужно было сопоставить данные полисомнографии с долгосрочными медицинскими сведениями об этих же людях. К счастью, исследователи имели доступ к медицинским архивам клиники сна, которые велись более 50 лет.

Модель SleepFM проанализировала более тысячи типов заболеваний, указанных в медицинских картах, и выявила 130 состояний, риск которых можно достаточно надежно предсказывать по данным одной ночи сна. Особенно высокой точностью модель отличалась при прогнозировании онкологических заболеваний, осложнений беременности, болезней сердца и психических расстройств – ее показатели достигали значения индекса согласованности (C-индекса) выше 0,8.

C-индекс – это распространенная метрика, которая показывает, насколько точно модель может предсказать, кто из двух людей из одной группы столкнется с событием раньше. SleepFM продемонстрировала впечатляющие результаты при прогнозировании болезни Паркинсона (C-индекс 0,89), деменции (0,85), ишемической болезни сердца (0,84), инфаркта миокарда (0,81), рака предстательной железы (0,89), рака молочной железы (0,87), а также риска смерти (0,84).

Здоровье
СЛЕДУЮЩАЯ СТАТЬЯ
Будьте с нами:
Telegram WhatsApp Facebook