L'intelligenza Artificiale ''insegna'' ai robot a fare le suture. Come? Guardando i video dei veri chirurghi

L'intelligenza Artificiale ''insegna'' ai robot a fare le suture. Come? Guardando i video dei veri chirurghi

L'obiettivo è realizzare intelligenze artificiali capaci di assistere l'essere umano nelle operazioni chirurgiche e prendersi carico dei compiti di più basso livello e ripetitivi

di pubblicata il , alle 20:01 nel canale Scienza e tecnologia
IntelGoogle
 

L'University of California Berkely, in collaborazione con Intel e Google, ha sviluppato un sistema AI deep-learning parzialmente superivisionato dal nome di Motion2Vec che ha lo scopo di osservare i video delle suture di pazienti a seguito di operazioni chirurgiche, isolare i singoli movimenti che il medico compie durante la sutura - l'inserimento dell'ago, la sua estrazione e l'intreccio del filo - e quindi imitarli con un elevato grado di precisione e accuratezza. Lo scopo ultimo è la realizzazione di robot che possano assistere i medici nei compiti "di bassa lega" e di routine.

L'apprendimento da esempi visivi è spesso molto più funzionale ed efficace rispetto all'apprendimento statico e nozionistico, perché nell'osservazione divengono immediatamente disponibili grandi quantità di informazione. Se si pensa anche banalmente ad un archivio di video come YouTube, per esempio, è possibile trovare contenuti, lezioni e tutorial che coprono quasi ogni aspetto dello scibile umano: un individuo può osservare questi video e comprenderli, ma per un robot essi saranno solo dei flussi di pixel. La chiave è quindi trovare il modo di trasformare questi flussi di pixel in informazione per un robot e cioè segmentarli in sequenze significative.

Nel processo è stata usata una rete neurale siamese o gemellare, che ha lo scopo di confrontare la somiglianza di due input diversi. Si tratta di reti neurali che vengono impiegate, ad esempio, nei compiti di riconoscimento delle immagini quando si vuole automatizzare il riconoscimento di un individuo a confronto con la foto del suo documento di identità. I ricercatori hanno qui usato come input il video di una sutura eseguita da un chirurgo e il video della stessa operazione eseguita dal braccio robotico. In questo modo viene comparata la precisione dei movimenti, e l'AI viene allenata via via scartando le esecuzioni meno accurate. Con appena 78 video del database JIGSAWS è stato possibile ottenere una accuratezza dell'85,5% e una media di errore di 0,94 centrimetri per quanto riguarda l'accuratezza del movimento di riferimento.

Ovviamente saranno necessari anni prima che questo tipo di tecnologie possano essere utilizzate sul campo effettivamente e in sicurezza. Il concetto di fondo, però, è quello di realizzare AI chirurgiche che fungano in maniera simile ai sistemi di assistenza alla guida delle vetture semi-autonome di oggi: l'obiettivo non è quello di sostituire l'essere umano, ma di aumentarne le capacità sgravandolo da quei compiti ripetitivi e di basso livello, così che si possa concentrare su quelli più delicati e complessi.

13 Commenti
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Avatar018 Giugno 2020, 21:51 #1
1 cm di errore non è rassicurante..
StylezZz`18 Giugno 2020, 21:58 #2
Va be dai, 1cm ci può stare, male che vada recide l'aorta.
the_joe18 Giugno 2020, 22:08 #3
Ovviamente è bello commentare senza leggere tutto.

"Ovviamente saranno necessari anni prima che questo tipo di tecnologie possano essere utilizzate sul campo effettivamente e in sicurezza."
386DX4018 Giugno 2020, 22:23 #4
Rimango sempre dell'idea che anche in un ipotetico lontanissimo futuro in cui questo possa essere a rimpiazzo di un operare umano invece che di supporto, non ci sara' facilmente il lampo di genio/intuizione che possa far agire la mente umana al di fuori della sola esperienza accumulata.
Ago7218 Giugno 2020, 22:49 #5
Originariamente inviato da: 386DX40
Rimango sempre dell'idea che anche in un ipotetico lontanissimo futuro in cui questo possa essere a rimpiazzo di un operare umano invece che di supporto, non ci sara' facilmente il lampo di genio/intuizione che possa far agire la mente umana al di fuori della sola esperienza accumulata.


Tu hai ragione, ad oggi è difficile pensare ad un computer che abbia l'intuitò. E che a x persone questo intuito possa salvare la vita. Dall'altra parte si devono considerare le y persone vittime di errori, che non sono riducibili a zero, in quanto esseri umani, siamo soggetti ad errore. Nel futuro, dovremmo mettere sulla bilancia x ed y, e vedere dove pende, e su questo responso decidere se mettere questa tecnologia in campo oppure no.

Poi ci sono gli ospedali in certe zone del mondo, dove il primo "chirurgo" e' a 100 km di distanza, ebbene lì non ci sarà scelta.
386DX4018 Giugno 2020, 22:54 #6
Originariamente inviato da: Ago72
Tu hai ragione, ad oggi è difficile pensare ad un computer che abbia l'intuitò. E che a x persone questo intuito possa salvare la vita. Dall'altra parte si devono considerare le y persone vittime di errori, che non sono riducibili a zero, in quanto esseri umani, siamo soggetti ad errore. Nel futuro, dovremmo mettere sulla bilancia x ed y, e vedere dove pende, e su questo responso decidere se mettere questa tecnologia in campo oppure no.

Poi ci sono gli ospedali in certe zone del mondo, dove il primo "chirurgo" e' a 100 km di distanza, ebbene lì non ci sarà scelta.


Non vorrei che alla fine le variabili x e y semplicemente si invertiranno in y e x. Con la differenza che dall' intelligenza artificiale sara' difficile vedere da uno strumento tecnico una reale compassione, una lacrima, una persona che ti stringe un mano per istinto. L'essere umano e' talmente preso a elencare i lati negativi dell'essere umano dallo sforzarsi a ricreare strumenti tecnici che ne migliorino le performance dimenticandosi di tutto quello che rende l'essere umano unico e irrazionale e in questa irrazionalita' capace di cose che escono fuori da ogni algoritmo, da ogni ragione e intendo in positivo.
the_joe18 Giugno 2020, 23:25 #7
Pratiche di intubazione errate che hanno causato decine di decessi proprio in occasione della pandemia di covid-19, errori dovuti a poca pratica, stanchezza, fretta...
boboviz19 Giugno 2020, 09:13 #8
Tempo che fu parlai con un ricercatore dell'Università di Verona che stava lavorando ad un progetto simile e mi disse che era un delirio.
In pratica, ad ogni punto di sutura, la "forma" della ferita cambia, ergo il sw deve essere in grado di "adattarsi" ad esse (cosa che un chirurgo fa in automatico in pochi millisecondi).
boboviz19 Giugno 2020, 09:14 #9
Originariamente inviato da: the_joe
Pratiche di intubazione errate che hanno causato decine di decessi proprio in occasione della pandemia di covid-19

Lo dici in base a cosa? Sei un tecnico di rianimazione??
ferste19 Giugno 2020, 09:25 #10
Originariamente inviato da: boboviz
Lo dici in base a cosa? Sei un tecnico di rianimazione??


Sui decessi non saprei, ma che l'intubazione abbia tutta una serie di difficoltà e rischi non serve essere tecnico di rianimazione per saperlo...basta aver guardato E.R.

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