Αξιοποίηση της δύναμης της τεχνητής νοημοσύνης στη μικροσκοπία

Αναδημοσίευση από τον Πλάτωνα

Ακολουθούν: 0

Αξιοποίηση της δύναμης της τεχνητής νοημοσύνης στη μικροσκοπία | Ευφυΐα δεδομένων επαυξημένης πραγματικότητας PlatoBlockchain. Κάθετη αναζήτηση. Ολα συμπεριλαμβάνονται.

Οι εφαρμογές τεχνητής νοημοσύνης στη μικροσκοπία μεταμορφώνουν τον τρόπο με τον οποίο οι γιατροί και οι ερευνητές αναλύουν δείγματα. Η τεχνητή νοημοσύνη βοηθά τους επαγγελματίες της βιολογίας να ξεπεράσουν κοινά εμπόδια όπως η μακρά ανάλυση δειγμάτων, οι καθυστερήσεις διάγνωσης, η κακή ποιότητα απεικόνισης και πολλά άλλα.

Οι αναδυόμενες καινοτομίες που τροφοδοτούνται με τεχνητή νοημοσύνη θα μπορούσαν ακόμη και να κάνουν το μικροσκόπιο επόμενης γενιάς πιο προσιτό στους γιατρούς σε όλο τον κόσμο. Δείτε πώς το AI μεταμορφώνει και βελτιώνει τη μικροσκοπία και την ανάλυση δειγμάτων.

Μικροσκοπία επαυξημένης πραγματικότητας

«Τι θα γινόταν αν οι γιατροί μπορούσαν να κοιτάξουν ένα δείγμα στο μικροσκόπιό τους και να δουν αμέσως τα δεδομένα ανάλυσης στη διαφάνεια; Αυτός είναι ο στόχος μιας συνεργασίας αιχμής μεταξύ της Google και των Η.Π.Α.».

Υπουργείο Άμυνας. Το έργο ενσωματώνει την τεχνητή νοημοσύνη βαθιάς εκμάθησης σε ένα μικροσκόπιο επόμενης γενιάς για ανάλυση δειγμάτων σε πραγματικό χρόνο που εμφανίζεται σε επαυξημένη πραγματικότητα.

Η Google σχεδίασε αυτήν την τεχνολογία για γρήγορη διάγνωση καρκίνου. Το μικροσκόπιο επαυξημένης πραγματικότητας ή ARM, αναλύει δείγματα κυττάρων σε πραγματικό χρόνο απευθείας στο μικροσκόπιο. Στη συνέχεια, εμφανίζει τα αποτελέσματα της ανάλυσης ως επικάλυψη AR στις εικόνες. Ο γιατρός ή ο ερευνητής μπορεί να δει το δείγμα και να αναλύσει δεδομένα χωρίς να μεταφέρει τις εικόνες σε υπολογιστή ή να ταχυδρομήσει το δείγμα για ανάλυση. Ως αποτέλεσμα, μπορούν να λάβουν διάγνωση μέσα σε λίγα λεπτά και όχι σε ημέρες.

Το έργο ARM βρίσκεται ακόμη στα αρχικά του στάδια από την κυκλοφορία του το 2020. Η τεχνολογία παραμένει πολύ ακριβή για ευρεία υιοθέτηση. Ωστόσο, το σχέδιο είναι τα ARM να γίνουν πιο προσιτά στην πορεία. Εκτός από τη μείωση της τιμής, αυτή η τεχνολογία θα μπορούσε επίσης να προσαρμοστεί για την ανάλυση διαφορετικών τύπων δειγμάτων ή τη διάγνωση περισσότερων συνθηκών.

Αυτό που είναι ιδιαίτερα συναρπαστικό σχετικά με αυτήν την εφαρμογή AI στη μικροσκοπία είναι τα σχέδια της Google για την τεχνολογία. Αυτήν τη στιγμή, τα πρωτότυπα ARM είναι μοναδικές, εξειδικευμένες συσκευές. Στο μέλλον, η Google στοχεύει να συμπυκνώσει αυτήν την τεχνολογία σε ένα συνημμένο που θα μπορούσε να προσθέσει οποιοσδήποτε γιατρός ή ερευνητής στο συμβατικό οπτικό μικροσκόπιό του. Με ένα μόνο εξάρτημα, κάποιος θα μπορούσε να το μετατρέψει σε εργαλείο μικροσκοπίας AI επόμενης γενιάς.

Υπολογιστική μικροσκοπία με AI-Powered

Τα μικροσκόπια είναι απίστευτες συσκευές, αλλά όπως κάθε τεχνολογία, έχουν περιορισμούς. Ένας γιατρός μπορεί να χρειαστεί να χρησιμοποιήσει έναν συνδυασμό για να έχει ολοκληρωμένα αποτελέσματα. Για παράδειγμα, ένα τυπικό οπτικό μικροσκόπιο μπορεί να είναι καλό για βασική οπτική επιθεώρηση δειγμάτων, αλλά ένας ερευνητής μπορεί να χρειαστεί ένα μικροσκόπιο φθορισμού για τη συλλογή πιο λεπτομερή δεδομένα για διαφορετικά αντικείμενα ή μόρια στο δείγμα τους.

Τι θα γινόταν αν οι γιατροί και οι ερευνητές μπορούσαν να κάνουν τα πάντα από ένα μικροσκόπιο ή να κάνουν περισσότερα με εξοπλισμό χαμηλού κόστους; Πολλά μικρότερα εργαστήρια και πανεπιστημιακούς ερευνητές δεν έχουν την πολυτέλεια να επενδύσουν σε ακριβά, εξειδικευμένα μικροσκόπια. Η τεχνητή νοημοσύνη μπορεί να τους βοηθήσει να επεκτείνουν τις δυνατότητές τους, ώστε να μπορούν να συλλέγουν περισσότερα δεδομένα από ένα μόνο μικροσκόπιο και να βασίζονται λιγότερο σε δαπανηρό εξοπλισμό.

"Το υπολογιστικό μικροσκόπιο χρησιμοποιεί τεχνητή νοημοσύνη για να βελτιώσει την ποιότητα της εικόνας χωρίς να αλλάζει το υλικό απεικόνισης."

Οι ερευνητές μπορούν να αυξήσουν την ανάλυση, το βάθος πεδίου, την αντίθεση και πιο καθαρά μέσω λογισμικού AI. Ως αποτέλεσμα, μπορούν να τραβήξουν πιο ακριβείς, χρήσιμες εικόνες με υλικό χαμηλού κόστους.

Σε αντίθεση με ορισμένες άλλες αναδυόμενες εφαρμογές για την τεχνητή νοημοσύνη στη μικροσκοπία, η υπολογιστική απεικόνιση γίνεται ήδη προσβάσιμη στις μάζες. Βρίσκεται ευρέως στα σημερινά καταναλωτικά smartphones. Για παράδειγμα, η Apple χρησιμοποιεί λογισμικό AI για τη βελτίωση και την αυτοματοποίηση της ποιότητας και της επεξεργασίας της εικόνας.

Οι ερευνητές μπορούν να κάνουν το ίδιο πράγμα με τα μικροσκόπια. Η υπολογιστική μικροσκοπία θα μπορούσε να καταστήσει την απεικόνιση αιχμής και την ανάλυση δειγμάτων πιο προσιτή σε γιατρούς και ερευνητές σε όλο τον κόσμο, ιδιαίτερα σε αυτούς που δεν διαθέτουν τα κεφάλαια για πιο προηγμένο εξοπλισμό.

Ταχεία, αυτοματοποιημένη ανάλυση δειγμάτων

Η ανάλυση δειγμάτων είναι μία από τις κορυφαίες εφαρμογές της τεχνητής νοημοσύνης στη μικροσκοπία. Αυτές οι εικόνες μπορεί να είναι περίπλοκες και χρονοβόρες για ανάλυση, θέτοντας ένα σημαντικό εμπόδιο για μικρές ομάδες ή καταστάσεις που απαιτούν γρήγορα αποτελέσματα. Για παράδειγμα, η ανάλυση δειγμάτων για ιατρικές εφαρμογές μπορεί να παρατείνει σημαντικά τον χρόνο που απαιτείται για τη διάγνωση του ασθενούς, καθυστερώντας την έναρξη μιας δυνητικά σωτήριας θεραπείας.

Το AI μπορεί να επιλύσει αυτές τις προκλήσεις. Το AI και η μηχανική μάθηση είναι φανταστικά εργαλεία για την ανάλυση δεδομένων. Είναι επαναλαμβανόμενο και βασίζεται στον εντοπισμό συνεπών προτύπων και δεικτών, καθιστώντας το ιδανικό για αυτοματοποίηση.

«Οι γιατροί και οι ερευνητές μπορούν να χρησιμοποιήσουν την τεχνητή νοημοσύνη για να αναλύσουν εικόνες μικροσκοπίας σε ένα κλάσμα του χρόνου που χρειαζόταν η χειροκίνητη ανάλυση και να εντοπίσουν περισσότερες τάσεις και ιδέες στην πορεία. ”

Για παράδειγμα, οι γιατροί χρησιμοποιούν αναλύσεις δεδομένων AI για να επιταχύνει την ανακάλυψη της ιατρικής και ανάπτυξη. Μπορούν να έχουν την τεχνητή νοημοσύνη να παρακολουθεί αυτόνομα τις αλλαγές σε ένα δείγμα με την πάροδο του χρόνου ή να χρησιμοποιούν όραση υπολογιστή για να αναλύουν εικόνες που έχουν ληφθεί σε μικροσκόπιο. Η τεχνητή νοημοσύνη συμπυκνώνει εργασίες που κανονικά θα επέκτειναν τη διαδικασία έρευνας και ανάπτυξης κατά εβδομάδες ή μήνες. Αυτό επιτρέπει στους ερευνητές να αναπτύξουν ένα φάρμακο πολύ πιο γρήγορα και με λιγότερους πόρους και μέλη της ομάδας.

AI και το μέλλον της μικροσκοπίας

Η τεχνητή νοημοσύνη φέρνει επανάσταση στον τρόπο με τον οποίο οι ερευνητές, οι επιστήμονες και οι γιατροί χρησιμοποιούν τα μικροσκόπια τους. Με τη βοήθεια της τεχνητής νοημοσύνης, μπορούν να αυξήσουν τις δυνατότητες των μικροσκοπίων τους, να αναλύουν γρήγορα δείγματα, να κάνουν διάγνωση ασθενών σε λίγα λεπτά και να εξορθολογίσουν την ανάπτυξη της ιατρικής.

Οι εφαρμογές για την τεχνητή νοημοσύνη στη μικροσκοπία θα μπορούσαν επίσης μια μέρα να κάνουν την ανάλυση δειγμάτων αιχμής προσβάσιμη στις μάζες με χαμηλού κόστους, υψηλής τεχνολογίας εργαλεία, όπως προσαρτήματα μικροσκοπίου AI. Αυτές οι επιστημονικές εξελίξεις μπορούν να οδηγήσουν σε βελτιωμένη ιατρική έρευνα και αποτελέσματα υγειονομικής περίθαλψης.