Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Челябинские ученые создали алгоритм, распознающий опухоли мозга с вероятностью 99 процентов
Старший научный сотрудник лаборатории больших данных и машинного обучения Южно-Уральского государственного университета профессор Сэчин Кумар разработал модель нейросети для распознавания опухолей мозга по изображениям магнитно-резонансной томографии (МРТ).
«Обучение нейросети проходило на общедоступном наборе из 3064 изображений МРТ от 230 пациентов, – рассказывает Сэчин Кумар. – Распознавались три вида опухолей – глиомы, менингиомы и опухоли гипофиза. Наша модель сочетает в себе элементы сверточной и конволюционной нейронных сетей (U-net и CNN) для сегментации и классификации опухолей, что увеличило ее эффективность с точностью более чем 99 процентов». На наборе данных пациентов с уже подтвержденным диагнозом, в 99,39 процентов была диагностирована болезнь, и лишь 0,61 процентов системой был ошибочно поставлен диагноз «здоровы».
Для такого результата нейросеть прошла 150 циклов обучения. Алгоритмы были реализованы на языке программирования Python. «При обучении нейросети каждое изображение изначально сегментировалось на девять частей, – объясняет суть технологии Сэчин Кумар. – Выстраивалось дерево опорных точек (VPT), просчитывались показатели ближайших соседей-пикселей, создавались метки, которые потом использовались для вычисления вероятностей».
Затем использовалась «сверточная» сеть. «Сверточная нейронная сеть (U-net) – особая архитектура для задач семантической сегментации, таких, как например, сегментация опухолей мозга. Она состоит из двух главных частей – кодера и декодера. Кодер собирает и редуцирует пространственную информацию в изображении с помощью сверточных слоев и операций объединения, в то время как декодер преобразует ее для создания карты сегментации.
«Конволюционные нейронные сети (CNN), рекуррентные нейронные сети (RNN), сверточные нейронные сети (U-Net), сети с долговременной и кратковременной памятью (LSTM) – это все технологии глубокого обучения, – поясняет Сэчин Кумар. – В сущности, глубокое обучение полезно тогда, когда объем данных достаточно большой, и простые алгоритмы машинного обучения не справляются с ним за приемлемое время. Глубокое обучение обеспечивает высокую точность при работе именно с большими данными».
Профессор Кумар уверен в эффективности своей модели, однако предостерегает от поспешного ее внедрения. И дело прежде всего в географии. «Общедоступные наборы данных собраны в конкретном регионе планеты, – поясняет Сэчин Кумар. – Но образ жизни и уровень жизни населения, экология, питание, качество воды и воздуха и другие экологические и медицинские параметры в каждой стране разные». Поэтому нейросеть, перед внедрением в больничную практику, предстоит дополнительно обучить на данных МРТ конкретной страны или региона. Но это лишь пока.
«Целью проекта была разработка более точной модели – по сравнению с уже существующими. И нам это удалось, – говорит Сэчин Кумар. – Следующий шаг – сбор, объединение данных из других стран и наконец разработка некой универсальной модели, которую одобрят и внедрят для использования в больницах по всему миру».
Сэчин Кумар – один из семи сотрудников Южно-Уральского государственного университета, получивший премию «Признание ЮУрГУ-2022», победитель в номинации «Наука». Его работа поддержана грантом Российского научного фонда. Со своим открытием он также принимал участие в проекте FENU-2020-0022 «Математические основы, модели и алгоритмы цифровой индустрии» под руководством профессора Леонида Соколинского, поддержанном Министерством образования России.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые из МФТИ разработали и предложили новую систему единиц для электродинамики, способную примирить два главенствующих, но исторически несовместимых подхода. Эта компромиссная система, названная авторами физико-технической (ФТ), сохраняет практическое удобство Международной системы единиц (СИ), используемой инженерами по всему миру, и в то же время отражает теоретическую стройность и симметрию гауссовой системы (СГС), предпочитаемой физиками-теоретиками.
Ученые из коллаборации LIGO, VIRGO и KAGRA впервые зафиксировали гравитационно-волновые события, указывающие на существование черных дыр второго поколения — «потомков» предыдущих слияний. Открытие позволит понять, как именно во Вселенной рождаются сверхмассивные черные дыры.
Эксперимент, устроенный в морском аквариуме в Лос-Анджелесе, продемонстрировал, что акулы и скаты, принадлежащие к пластиножаберным рыбам, могут обладать более высоким уровнем интеллекта. Значит, им необходима обогащенная среда обитания при содержании в неволе.
Ученые из МФТИ разработали и предложили новую систему единиц для электродинамики, способную примирить два главенствующих, но исторически несовместимых подхода. Эта компромиссная система, названная авторами физико-технической (ФТ), сохраняет практическое удобство Международной системы единиц (СИ), используемой инженерами по всему миру, и в то же время отражает теоретическую стройность и симметрию гауссовой системы (СГС), предпочитаемой физиками-теоретиками.
Исследователи объяснили, как цивилизация майя добивалась высокой точности в предсказании солнечных затмений на протяжении столетий. Для коррекции накапливающихся астрономических неточностей они использовали сложную систему пересекающихся календарных таблиц.
В последние годы содержание кошек дома без возможности свободного выгула все чаще преподносят как идеальную модель, которая ограждает дикую фауну от нападений и обеспечивает благополучие самих питомцев. Подобные утверждения в разных частях мира звучат от некоторых защитников природы и представителей властей. Однако группа ветеринаров из Австралии и Дании недавно раскритиковала такой подход. Ученые не спорят с тем, что кошки влияют на уязвимые экосистемы и что ограничение их свободы — действенная мера по смягчению этого эффекта. Тем не менее исследователи настаивают, что жизнь в изоляции для питомцев совсем не благо. Заявляющие обратное как минимум ошибаются, а в худшем случае намеренно вводят общественность в заблуждение.
Проанализировав данные наблюдений, полученных с помощью наземных обсерваторий за последние два десятилетия, астрономы обнаружили потенциально обитаемый мир — суперземлю Gliese 251 c (GJ 251 с). Планета обращается вокруг красного карлика на расстоянии около 18 световых лет от Земли и считается одним из самых перспективных кандидатов для поисков жизни.
Согласно новой гипотезе, сознание возникает не только из-за активности нейронов, но и благодаря физическим процессам — электромагнитным полям от движения жидкости в мозге. Эта модель, как и ее предшественники, пока носит теоретический характер, но предлагает нестандартный взгляд на проблему синхронизации работы разных отделов мозга.
В современном доме, насыщенном разнообразной техникой, удлинители стали незаменимым атрибутом, позволяющим обеспечить электропитанием все необходимые устройства. Однако мало кто задумывается, что привычное использование этого аксессуара может нести серьезную угрозу безопасности. По статистике, значительная часть бытовых пожаров происходит из-за неправильной эксплуатации электропроводки и вспомогательных устройств. Какие приборы категорически нельзя подключать через удлинители и почему это может привести к трагическим последствиям, рассказывает профессор кафедры наноэлектроники РТУ МИРЭА, доктор физико-математических наук Алексей Юрасов.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно