自从神经网络开始陷入每个漏洞以来,已经过去了五年。 在许多例子中,一切都几乎可以完美地运行-生物特征识别,技术信息识别(数字,代码),分类和在数据数组中搜索。
在某些领域,一切都变得越来越糟,但是现在正在取得很大的进步-语音/文本识别,翻译。

但是这里有神秘的地方。 似乎有进步。 并且文章会定期发布。 只是直到现在,它才真正投入实际使用。
让我们看看神经网络和机器视觉在医学中是如何工作的。
少量保留 。 在本文中,我只会谈论机器视觉。 这是当我们尝试通过射线照片,照片,超声扫描照片,CT / MRI等识别事物时。
这些领域近年来已大大改善。 在其他领域,一切都更加令人困惑/狡猾,我不想碰它们。
小免责声明2 。 考虑到几乎所有神经元都适用的群落,我想在这里没有明确的例子。 如果您有兴趣阅读神经元最近学到的医学知识,那么我建议您:
荧光图识别乳房X光照片识别视网膜皮肤癌还有更多。
第一部分-猛扑
医学是人类知识的非常具体的领域。 与我上面列出的(生物统计学/数字/翻译)不同,这是一种责任。 如果医生清楚地搞砸了-人类社会建议他应该飞。 并不是说总是执行此安装。 但是,在医生的思想和社会的思想中都有一定的范式。 无论您与谁交谈,人们总是会在这种框架下思考。
现在我们有了神经网络。 我们说:“我们的预测与医生的预测一样准确!” (下面我们将详细考虑该声明)。 医生看一张照片-大约一张。 第二个是华丽的。 但是第十,他根本不同意网络的观点。 医生会写“可疑”,网络会说“健康”。 “这是什么?!” -医生认为。 “我们真的要让这个病人出去吗?!”
在全球范围内,采用“神经网络+医生”方法,其中网络的目标是“搜索病理”,后验分布可以如下:
- 患者患有病理->神经网络找到了她->医生看了她(加上医生的业障)
- 病人患有病理->神经网络找不到->医生看了她(医生认为“好吧,他们在这里提出了废话”,减去了网络业力)
- 病人患有病理->神经网络找不到->医生也看不到任何东西(每个人都被挖空,对任何人都没有惩罚)
- 患者患有病理->神经网络找不到->医生没有看到她(医生认为“好吧,他们在这里提出了胡扯”,然后有两个选择:“医生确定他是对的”,发现结果为垃圾,“医生想推卸责任” -指定其他分析/其他研究-然后获胜)
- 患者没有病理->神经网络找不到->医生也看不到任何东西(加上医生的业力)
- 患者没有病理->神经网络没有找到->医生看到了一些东西(“即使这里没有病理,您的神经元看不到这种明显的症状-绝对需要检查!”)
- 病人没有病理->神经网络发现了->医生也发现了一些东西(每个人都同意,所有事情都包括在内)
- 患者没有病理->神经网络发现了它->医生什么也没看见(再次,有两个版本的事件“医生认为他是对的”-一切正常,“医生想推卸责任”,并开始了研究链。结果是一个恼怒的医生,再一次,我不得不指定一堆测试,没有任何东西。
现在,我们总结一下所有结果:
1、3、5、7-当前的研究方案没有任何变化。 对于筛查研究,这将是95%的病例。 神经网络不会改变任何东西,并且与之相关的任何动作都会使医生的工作复杂化。
第
2点
和第6点使神经网络的业力大大降低。 每次发生时,它们都会产生明显的负面影响。
要点4是神经元可以复原的唯一情况。 但是她必须经过医生的否定性检查。 它将被
第8段完全杀死。 为了让医生理解神经元是有效的,第4段中描述的病例数应与第8段中的可比或更高。但是,只有在病理学患者人数高的情况下,才可以实现。 对于筛选,不会发生这种情况。
老实说,现实看起来更糟。 如果神经元看到训练中没有的内容,但医生知道了什么,她将给出一些随机答案。 好吧,例如,在荧光检查过程中的复杂医疗干预措施的残留(缝线/假体/碎片)。 而且,即使网络在统计上比医生更好,但是每两周医生就会看到相同的明显错误-他会烧伤。
好啦 我们得出的结论是,与合格的医生集成后,神经网络实际上无法增加疾病的检测率-只会增加问题。 让我们考虑一下在没有医生的情况下如何拧紧神经元吗? 俄罗斯诊所的真正问题是该领域的许多低素质专家。 我与联邦美分的医生交谈-有两个投诉:
- 丝毫怀疑的医生被送到联邦中心进行诊断
- 医生在胸口看不到肿瘤(经验很少)
应当理解,在这种情况下,任何神经网络产生的准确度都比这种医生高出一个数量级。
但是,当您尝试吸引现实时,一切都会变得有些难过:
- 立法不允许完全替代医生-同样,“由谁负责”
- 低级医生可能会遵循以下两种方法之一:
- 认为自己比网络聪明,不要听其决策。 从我所看到的来看-将占多数。
- 完全遵守她的决定。 这还不错,但是我们不能强迫医生官僚地做,因为医生是负责任的人。
- 在较低的水平上,有相当好的医生-必须考虑到这一点。 这样的医生会破坏任何程序的声誉,表明其错误。
最可悲的是,这种“医生资质低下”的问题是通过其他方式解决的,而不是通过神经网络解决的。 一种有能力的系统方法,需要不断培训医生/水平测试/创建网络基础结构,以便一名医生可以一次为许多医院提供服务/为2-3名医生提供重复服务。 用神经网络解决这个问题与用“我有一卷胶带,为什么不试试”这样的词来修理汽车差不多。
莫斯科的同一DIT也在走“第一,我们将一切都减少到一个地方,然后再认识它”。 他们在会议上用神经元促进了他们的
决定 。 但是它们开始与系统解决方案一起精确地工作。 神经元稍后会到达这样的地方,从而加快工作速度,提高质量。 有必要从基础架构开始。
当然,有一种方法可以部分用神经元解决这个问题。 自动检查机构中拍摄的所有照片。 设置阈值的方式应使几乎没有误报(是的,让20%的患者被跳过)。 并且,如果我们确定患者有病,那么绕过医生,请给他进行其他检查。
看起来很简单。 实际上,这是一个令人毛骨悚然的选择:它破坏了决策的逻辑(病人已被释放,现在如何称呼他),他破坏了医生的声誉(瓦西里·彼得罗维奇(Vasily Petrovich)如何割草?!),他对政府不可接受(如何跳过20%?!)。 如果医生有能力,他将不会工作。 对于医院来说,该系统的利润尚不清楚,为什么要花钱安装。 而且只有在医疗机构已经拥有良好的信息系统的情况下才有可能。
但是,我遇到的一半项目都朝这个方向发展...
另一个不错的选择是向医生强调网络所见。 肿瘤/器官/一些特征。 但这不是优先事项。 首先,设备制造商需要它。 在某些时候,这样的“助手”将能够通过现场标准。 这种方法不需要严格的许可,可以部分减轻医生的负担,对于设备/软件来说是一个很好的竞争优势。 我已经看过几个这样的项目。 但是,这又是另一回事。 这不能代替医生,不能改善检测。
第2部分。统计数据如何?
最近,发表了
一篇很棒的
文章 。 关于神经网络达到什么精度以及它如何与人搏斗的元研究。 它不包含有关如何实现/使用某些事物的答案。 但是至少它可以让您评估科学的现代前沿。
本文的最终时间表大致如下(所有研究的准确性等级):

似乎连人都输了! 但是请不要忘记这是一个元研究,图中的点是算法的最终精度。
如果我们将那些评估人员和算法基于相同数据集(其中只有14个)的文章放在一边,那么最终的图将更加有趣:

可以看出,通过适当的比较,该算法产生的精度几乎与专业医生相同。
但是请不要忘记以下几点:
- 您只能在明确定义的任务中训练神经元。 如果突然在图片中出现一些奇怪的废话-医生将立即理解,并且将无法确定神经元的输出
- 医生的准确性取决于资历。 这将是下面的示例。 神经元可能会给出一些平均准确度。
- 神经元可以取决于方法/训练集。 医生不变性更大。
关于医生的准确性。 我遇到了几项研究,他们分析了医生的准确性。 实际上,没有这样的研究就无法制造出真正好的神经元。 在后者中,我真的很喜欢这个。 读取乳房X光照片是放射学中最困难的领域之一。 有必要对从不同方向拍摄的4张图像进行空间还原,并了解一切是否正常。 神经元在疾病/健康分类中的准确度达到87%。 医生-从70%到86%。 此外,根据研究,医生在此任务上有经验。
无需将这项研究推广到所有其他任务。 但是可以看到一个很酷的时刻-“神经元绝对可以帮助坏医生。” 但是好人有点慢。
第3部分。关于医学中神经元真正有帮助的地方
我上面所说的只是关于“神经元与病理学的探索”的讨论。 让我们离开几分钟,讨论一个更笼统的话题-神经元和医学。 神经元可以在医学上帮助图像分析吗?
然后,答案肯定是肯定的。 并且它已经被积极使用。 从所遇到的最新示例中(我将已经到达该产品的俄罗斯纯医疗初创公司带到这里):
UNIM是一个实验室网络,对活检样本进行研究(医生称其为病理研究)。 这些研究时间长而乏味。 医生坐下并计算一种类型,另一种类型的细胞数量,染色细胞的数量等。 就在几年前,所有这些计算都是在显微镜下进行的,并带有计数器。
这可以通过神经元快速而有效地解决。 精度得到了提高(某些事情已经可以实现,并且从算法上讲,比起用眼睛计算单元格的数量要容易得多,您可以在更短的时间内处理更大的区域)。 最重要的是,大大缩短了医生的工作时间。
DiagnoCat-牙齿疾病的CT扫描。 一个人有很多牙齿。 主治医师通常会注意牙齿愈合+引人注目的牙齿。 没有人能完整描述所有32颗牙齿。 但是算法可以。 这种方法增加了转化率,改善了患者的最终状况。
仅在俄罗斯,我就看到了3-4家成功将机器学习引入近医学技术的公司/初创公司。 这些解决方案提高了服务质量/降低了价格。
这样的创业公司的主要特征是它们不是来自“解决所有问题”,而是来自“加速数据处理” /“提高效率”。
结语
神经网络现在不是来自“但让我们认识X”这样的想法。 从“我们在Y上花很多钱->我们可以以某种方式优化它吗?”这样的想法开始。 好吧,例如,如果我们花费大量时间在涂鸦上,则会自动填写诊断。 不幸的是,许多人对此并不理解。
未来十年内药物会改变吗? 我也这么认为 但不是由于神经网络,而是由于信息化。 自动流量控制,虚拟工作站,将所有数据组合到一个公共数据库中。 以及机器视觉……它本身将出现在那些将在此之前发展的项目中。 安静安静。