Στην τεχνητή νοημοσύνη εναποτίθενται οι ελπίδες για οικονομικά προσιτή διάγνωση της νόσου Αλτσχάιμερ έπειτα από σημαντικό βήμα που πραγματοποίησαν ερευνητές από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας Stevens.

Ο νέος αλγόριθμος που ανέπτυξε η ερευνητική ομάδα, υπόσχεται διάγνωση της νόσου με ακρίβεια έως και 95%, χωρίς την ανάγκη δαπανηρών εξετάσεων ή επιτόπια εξέταση. Επιπλέον, ο αλγόριθμος μπορεί να εξηγήσει το πόρισμά του, επιτρέποντας στους γιατρούς να επανεξετάσουν τα αποτελέσματα της διάγνωσης και την ακρίβειά της.

Το κορυφαίο τεχνολογικό επίτευγμα, όπως αποκάλεσε το νέο εργαλείο η δημιουργός του K.P. Subbalakshmi, διευθύντρια του Ινστιτούτου Τεχνητής Νοημοσύνης Stevens και καθηγήτρια Μηχανικής Ηλεκτρονικών Υπολογιστών στη Σχολή Μηχανικής Charles V. Schaeffer, έχει τη δυνατότητα να ανιχνεύει ακόμη και τις πιο μικρές διαφορές στο τρόπο που χειρίζονται τη γλώσσα ασθενείς με νόσο Αλτσχάιμερ.

Ο αλγόριθμος στηρίζεται σε ένα βασικό χαρακτηριστικό της νευροεκφυλιστικής νόσου σχετικά με τη χρήση της γλώσσας. Οι ασθενείς συνηθίζουν να αντικαθιστούν τα ουσιαστικά με αντωνυμίες, λέγοντας επί παραδείγματι «αυτός κάθισε σε αυτό» αντί «το αγόρι κάθισε στην καρέκλα». Επιπλέον, είναι συνήθης η χρήση περίεργων περιφραστικών σχημάτων όπως «το στομάχι μου αισθάνεται άσχημα επειδή δεν έχω φάει» αντί για το λιτό «πεινάω». Σχεδιάζοντας ένα εργαλείο τεχνητής νοημοσύνης που εξηγεί τον λόγο μέσα από μηχανισμούς προσοχής και συνελικτικά νευρωνικά δίκτυα – μια μορφή τεχνητής νοημοσύνηςπου μπορεί να διαχειρίζεται συνεχώς προστιθέμενα δεδομένα – η Δρ. Subbalakshmi με τους φοιτητές της κατάφεραν να αναπτύξουν ένα λογισμικό που όχι μόνο θα μπορούσε να εντοπίσει με ακρίβεια ενδείξεις που μαρτυρούν την παρουσία της νόσου Αλτσχάιμερ, αλλά και λεπτές γλωσσικές ιδιαιτερότητες που είχαν προηγουμένως παραβλεφθεί.

Το πρόγραμμα «εκπαιδεύτηκε» με τη χρήση κειμένων τόσο από υγιή άτομα όσο και ασθενείς με τη νόσο, τα οποία περιέγραφαν μια εικόνα αγοριού που κλέβει μπισκότα από ένα βάζο.  Χρησιμοποιώντας εργαλεία της Google, η ερευνητική ομάδα μετέτρεψε κάθε μεμονωμένη πρόταση σε μια μοναδική αριθμητική ακολουθία ή διάνυσμα. Αυτή η προσέγγιση επιτρέπει ακόμη και σε πολύπλοκες προτάσεις να αποδοθούν με συγκεκριμένη αριθμητική τιμή, καθιστώντας ευκολότερη την ανάλυση δομικών και θεματικών σχέσεων μεταξύ των προτάσεων. Χρησιμοποιώντας αυτά τα διανύσματα, το λογισμικό «έμαθε» σταδιακά να εντοπίζει ομοιότητες και διαφορές μεταξύ των προτάσεων που εκφωνούνται από υγιείς και ασθενείς, και έτσι να προσδιορίζει με σημαντική ακρίβεια ποια κείμενα προέρχονται από πάσχοντες με τη νόσο.

Το σημαντικό επίτευγμα παρουσιάστηκε στις 24 Αυγούστου στο 19ο Διεθνές Εργαστήριο Δεδομένων στη Βιοπληροφορική στο BioKDD, με την επικεφαλής του εγχειρήματος να παρουσιάζει το λογισμικό ως το πλέον έγκυρο διαγνωστικό εργαλείο σήμερα.

Μια σημαντική λεπτομέρεια είναι οι δυνατότητες εξέλιξης που προσφέρει στους ενδιαφερόμενους ερευνητές, καθώς ενσωματώσει εύκολα νέα στοιχεία και μπορούν να το καταστήσουν πιο ακριβές δυνητικά.

Θεωρητικά, τα συστήματα τεχνητής νοημοσύνης θα μπορούν μελλοντικά να διαγνώσουν τη νόσο Αλτσχάιμερ βάσει οποιουδήποτε κειμένου, από ένα προσωπικό email έως μια ανάρτηση στα κοινωνικά δίκτυα, αρκεί ο αλγόριθμος να εκπαιδευτεί σε πολλά είδη λόγου πέρα από περιγραφές εικόνων.

Η ερευνητική ομάδα βρίσκεται στο στάδιο μελέτης άλλων νευρολογικών παθήσεων – αφασία, εγκεφαλικό επεισόδιο, τραυματικές εγκεφαλικές βλάβες και κατάθλιψη – και της πιθανής μεταβολής που προκαλούν στη χρήση της γλώσσας.

 

Διαβάστε επίσης:

Νόσος Αλτσχάιμερ: Το σημείο που αποκαλύπτει τον κίνδυνο δεκαετίες νωρίτερα

Νόσος Αλτσχάιμερ: Κοντά σε γρήγορο και οικονομικό τεστ οι επιστήμονες

Νόσος Αλτσχάιμερ: Ο «τύπος» ανθρώπου που κινδυνεύει περισσότερο