Prototip aplikacije koja uz pomoć umjetne inteligencije prepoznaje potencijalno kancerogene lezije na mamografskim snimkama dojke donijele su Jakovu Rukavini, Mariju Tropčiću i Marku Domagoju Benkoviću, članovima tima JMM, pobjedu na inovacijskom natjecanju AI4Health.Cro i nagradu od 5000 eura.
Nagrada im je dodijeljena u sklopu godišnje konferencije Europskog digitalnog inovacijskog centra za primjenu umjetne inteligencija u zdravstvu i medicini EDIH AI4Health.Cro, koja se održala ovog mjeseca. Rak dojke godišnje odnosi više od 670.000 života diljem svijeta, a upravo je rana dijagnostika ključna za spašavanje života. Porazgovarali smo s pobjedničkom ekipom. – Aplikaciju smo razvili kao pomoć radiolozima u što bržem i točnijem otkrivanju raka dojke iz mamografskih snimaka. Aplikacija se temelji na modelima strojnog učenja, danas popularno svrstani pod kraticu AI, koji direktno iz mamografskih snimaka pacijenta detektiraju i klasificiraju maligne i benigne tvorbe – objašnjavaju.
– Nalazu se automatski dodjeljuje i BI-RADS ocjena, koja služi kao standardni indikator za procjenu mogućeg rizika od raka dojke. U jednostavnom i intuitivnom sučelju radiolozi mogu pregledavati snimke i uspoređivati nove rezultate s prethodnim nalazima, što im omogućuje efikasnije praćenje promjena tijekom vremena. Aplikacija dodatno javlja pouzdanost svojih detekcija i označava područja na snimkama koja su privukla pažnju AI modela, pružajući transparentan uvid u način donošenja odluka. S obzirom na to da je u zapadnim zemljama trenutačno izražen nedostatak radiologa, naša aplikacija pomaže smanjiti njihovo opterećenje, ubrzati postupak dijagnostike i povećati ukupnu točnost pregleda, što može izravno utjecati na bolji ishod liječenja pacijenata – objašnjavaju.
Čim su saznali za zadatak ovogodišnjeg AI4Health.Cro inovacijskog natjecanja, bilo im je jasno, kažu, da se moraju prijaviti. Svu trojicu odmah je privukla prilika za primjenom znanja i iskustva iz područja računalnog vida na konkretan medicinski problem, čije rješavanje može spasiti nečiji život. – Tijekom razvoja prikupljali smo povratne informacije od liječnika, što nam je pomoglo da dodatno proširimo funkcionalnosti aplikacije i prilagodimo ih stvarnim potrebama u praksi. Ključni dio sustava čine upravo modeli strojnog učenja jer bez njih aplikacija ne bi imala svoju funkcionalnu vrijednost – dodaju. Iako postoje slični alati na tržištu, većina njih zahtijeva složene integracije unutar postojećih sustava.
– Naša aplikacija omogućuje liječnicima da jednostavno učitaju snimke, a sustav odmah nudi analizu s vizualnim objašnjenjem odluka, što ubrzava dijagnostiku i povećava povjerenje u rezultate. Pružamo rješenje koje je fleksibilno, lako za korištenje i prilagođeno stvarnim potrebama liječnika – ističu. Aplikacija je trenutačno namijenjena analizi mamografskih snimki, ali se njezina primjena, kažu, može proširiti i na druge vrste medicinskih slika, poput ultrazvuka ili MRI-ja.
– Dugoročni je cilj razviti sveobuhvatan i jednostavan alat koji bi liječnici kao pomoć primjenjivali na dnevnoj bazi. Da bi to postigli, tražimo partnere koji će nam pomoći u daljnjem razvoju i povezati nas sa zdravstvenim organizacijama – napominju članovi tima JMM koji nastavljaju surađivati na daljnjem unaprjeđenju postojećeg rješenja.
Jakov i Mario poznaju se s fakulteta, gdje su zajedno studirali, a Marko i Jakov bili su dio istog tima na Lumen Data Science natjecanju 2022. godine, dok su još bili studenti. Marko radi kao istraživač na Fakultetu prometnih znanosti, gdje se bavi primjenom umjetne inteligencije u području aeronautike radi poboljšanja situacijske svjesnosti kontrolora leta, u sklopu projekta AWARE.
– AI donosi ogroman potencijal u znanosti i svakodnevnom životu, može ubrzati analize, otkriti obrasce koje sami ne bismo primijetili i pomoći nam donositi bolje odluke. Osobno me jako zanima smjer u kojem AI samostalno osmišljava i dokazuje nove matematičke teoreme, ali i one postojeće za koje još nemamo dokaze. Vjerujem da bi takav razvoj znatno ubrzao napredak u znanosti, ali i u inženjerskim disciplinama jer bi nam omogućio brže razumijevanje kompleksnih problema i otvaranje novih područja istraživanja. Naravno, uz sav taj napredak, važno je da primjena AI-ja ostane odgovorna, transparentna i usmjerena na stvarnu korist za ljude – kaže Marko.
Glavno je područje Jakovljeva interesa pak računalni vid, grana strojnog učenja koja se bavi analizom, obradom i razumijevanjem slika, kojim se počeo baviti tijekom studija na, istražujući primjenu AI modela u sustavima za autonomnu vožnju. Radio je na razvoju modela za interpretaciju prometnih scena radi prepoznavanja objekata u okolini vozila s pomoću kamere, uključujući ceste, prometne znakove i druge sudionike u prometu. Trenutačno radi kao istraživač na projektu iz područja biometrije, na razvoju vlastitih AI modela za prepoznavanje lica. Analiziraju se ključne točke lica u slikama visoke rezolucije da bi omogućili pouzdanu identifikaciju osoba.
– Mislim da nismo ni svjesni koliko umjetna inteligencija može pridonijeti razvoju znanosti i novim otkrićima. Treba iskoristiti sav njezin potencijal. Jedan je poznati primjer AlphaFold, AI sustav za predviđanje 3D struktura proteina razvijen u DeepMindu. Prije njega, znanstvenici su desetljećima raznim eksperimentalnim metodama mukotrpno došli do brojke od 190.000 poznatih struktura. AlphaFold je u vrlo kratkom roku predvidio 200 milijuna novih struktura te time doveo do prave revolucije u biologiji. Ovi su podaci korišteni za razvoj novih lijekova, bolje razumijevanje bolesti te za mnoge druge primjene – veli Jakov.
Mario, koji radi kao istraživač i doktorand na FER-u, prati i kako se AI može primijeniti u različitim područjima poput medicine i sporta. Trenutačno je, kaže, dio tima koji se bavi razvojem metodologija za automatsku detekciju klizišta iz LiDAR podataka primjenom umjetne inteligencije, u sklopu prekograničnog projekta LADY.
– Umjetna inteligencija otvara velik broj mogućnosti. Kao netko tko se bavi istraživačkim radom, posebno mi je zanimljivo promatrati kako se pred nama otvaraju nova otkrića i napretci koje AI donosi. Svaka nova generacija modela omogućuje ono što je donedavno djelovalo nezamislivo. Ipak, AI sa sobom nosi i niz izazova, od etičkih pitanja i pristranosti u podacima, do potrebe za transparentnim algoritmima i odgovornim upravljanjem privatnošću i sigurnošću korisnika. U našem projektu, koji se bavio klasifikacijom lezija na mamografskim snimkama, jedan je od ključnih izazova bio upravo rad s osjetljivim medicinskim podacima i izgradnja sustava koji može pomoći liječnicima – ističe M. Tropčić. A kako će umjetna inteligencija biti uključena u naše živote za, recimo, 10 ili 20 godina?
– Vjerujem da će u sljedećih 10-20 godina svatko od nas imati osobnog AI asistenta. Kao što su nam pametni telefoni postali nezamjenjiv alat i proširili naše mogućnosti, tako će AI asistenti preuzeti brojne svakodnevne zadatke, od automatskog rezerviranja smještaja, kupnje karata, do zakazivanja termina kod liječnika. Bit će to diskretni, ali vrlo učinkoviti pomagači koji će nam štedjeti vrijeme i olakšavati život, prilagođeni našim navikama i potrebama. Ključno je da takvi sustavi budu pouzdani i razvijeni s jasno definiranim granicama privatnosti – smatra Marko. Jakov dodaje da je umjetna inteligencija već sada uključena u naše živote, a u bliskoj budućnosti to bi, vjeruje, moglo biti i eksponencijalno više.
– Međutim, bitno je da je ljudi nauče koristiti u svakodnevnom životu, a da pritom i dalje razmišljaju svojom glavom moraju njegovati kritičko mišljenje. Da bi se pronašao balans nužna je edukacija – zaključuje J. Rukavina.
– Još je donedavno umjetna inteligencija bila pojam poznat uglavnom u znanstvenim krugovima i filmovima, a danas je koristimo gotovo nesvjesno, u aplikacijama, uređajima, pa čak i pri donošenju svakodnevnih odluka. Čini se da gotovo svakih nekoliko dana izlazi novi AI alat s nekom novom primjenom. U budućnosti će se AI vjerojatno razviti u smjerovima koje danas teško možemo i zamisliti. Postat će svojevrsna "nevidljiva" infrastruktura, stalno prisutna, ali gotovo neprimjetna. Zato je važno da i dalje ostane alat koji je u službi čovjeka, ne da nas zamjenjuje, već da nas nadopunjuje i otvara prostor za nove mogućnosti – kaže M. Tropčić koji shvaća zabrinutost da će AI dovesti do gubitaka radnih mjesta. No, smatra da neće toliko ugasiti radna mjesta, koliko će ih – promijeniti.
– S razvojem AI-ja razvijat će se potpuno nova zanimanja u razvoju tehnologije, njezinu održavanju, nadzoru, etici, obrazovanju i drugim područjima koja danas možda ni ne prepoznajemo kao karijerne opcije. Bit će važno prilagoditi se tim promjenama, ali vjerujem da će i dalje postojati mnoga zanimanja koja AI neće moći zamijeniti. Trenutačno umjetna inteligencija još nema sposobnosti poput stvarne kreativnosti ili emocionalne inteligencije, a to su stvari u kojima smo mi i dalje nezamjenjivi – zaključuje. Jakov na pojavu AI-ja u svakodnevici gleda kao na novu industrijsku revoluciju.
– Čovječanstvo se u povijesti uvijek prilagodilo novim vrstama mehanizacije ili tehnologije, a vjerujem da će isto biti i s AI revolucijom. U tom će procesu neka zanimanja odumrijeti, ali će ih zato zamijeniti novi poslovi koje sada ne možemo ni zamisliti! Normalno je da ljudi strahuju od nečega što im je nerazumljivo, a i svi smo odrasli na previše SF filmova. Međutim, ne treba se bojati napretka. Da su ljudi odbijali koristiti pisaće strojeve ili kompjutore ili da nikad nije izumljen tiskarski stroj već da se inzistiralo isključivo na ručnom pisanju, ne bismo mnogo napredovali – veli J. Rukavina. Ključno je, dodaje M. Domagoj Benković, ulagati u obrazovanje i prilagodbu, da AI ne bude prijetnja, već alat koji nam pomaže da radimo pametnije, a ne nužno više.
