Ők hosszabbítják majd meg az életünket is? – magyarok oldják meg mesterséges intelligenciával egy betegség felismerését
Nemrégiben írtunk egy magyar fejlesztőpárosról, akik egy speciális appal nyertek világversenyt, mely a világ legszegényebb vidékein élő nők menstruációs szegénységére talált megoldást. Most ismét szociális érzékenységükről tesznek tanúbizonyságot: Dr. Ország-Krisz Axel és Dr. Vécsey Richárd Ádám ezúttal egy komoly betegséggel kapcsolatos mesterséges intelligenciát fejlesztettek.
Ők ketten igazán empatikus szakemberek, hogy stílusos legyek: roppantul "humanoidok". Látták az Ex Machina című filmet is, naná, hogy arról is kérdeztem őket.
– Mikor találkoztatok ezzel a betegséggel először?
– A neurofibromatózissal először a verseny kiírása közben találkoztunk. Szerencsére nincs érintett családtagja vagy rokona egyikünknek sem. A betegséget az idegrostokat körülvevő kötőszöveti sejtek túlburjánzása okozza.
Ezek végső soron tumorokká válnak és minden tekintetben nagy változatosságban fordulhatnak elő az emberi testben. Ezen felül a betegségnek külső jelei is vannak a bőrön megjelenő csomók, az úgynevezett neurofibrómák formájában. A neurofibromatózis öröklődő betegség, így a tudományos vizsgálódásnak a genetika is fontos eleme.
Dr. Ország-Krisz Axel
– Miért különleges siker ez most számotokra?
– Sikerült nem csak nyernünk egy, az USA-ban tartott egészségügyi fejlesztői versenyen, ahová a világ többi tájáról is érkeztek orvosok és fejlesztők, hanem plusz díjként lehetőséget kaptunk arra is, hogy a jövőben az ötletünket továbbfejleszthessük. A versenytársak között több évtizednyi egészségügyi munkatapasztalattal rendelkező szakorvosok is voltak, és a programozói közösség elitjéből is többen megmutatták magukat az eseményen.
– Viszont ez csak a versenyzői oldal, aminél sokkal érdekesebbek a szervezők, szponzorok és a zsűri. Bizonyára sokan hallottak már a Maryland államban lévő Johns Hopkins kórházról és az egyetemről, akik többek között élen jártak a legutóbbi járvány kezelésében, és nem mellesleg ők az Amerikai Egyesült Államok negyedik legjobb kórháza. Tőlük kaptuk a további fejlesztési együttműködés lehetőségét. Az MIT egyetemet sem szükséges bemutatni, akik a projekt szakmai véleményezését végezték, illetve folyamatosan elláttak minket a szükséges motivációval. Erre elég nagy szükség is volt, mert a verseny több, mint egy hónapig tartott.
– Mikor találkoztatok ezzel a betegséggel először és mit kell tudni róla?
– A verseny témája a ritka betegségekhez kapcsolódott, azon belül mi az 1-es típusú neurofibromatózishoz kapcsolódó kihívást választottuk.
illetve amik vannak, azok is zajosak (fehér foltok az MRI felvételen, amik nagyon hasonlítanak a tumorokra). Először arra gondoltunk, segítünk az orvosoknak az ilyen tumorok azonosításában, de ahogy teltek a napok és egyre több időt és energiát szántunk a fejlesztésre, azt láttuk, a probléma sokkal mélyebb.
– Arra gondoltunk, hogy a probléma ezen vetülete sokkal sürgetőbb. Éppen ezért fejlesztettünk egy olyan mesterséges intelligencia (neurális háló) alapú rendszert, amely képes MRI képeket gyártani. A verseny ideje alatt elég szépen be is tanult, nagyon elégedettek voltunk az eredménnyel. Ugyanakkor szükségünk lesz hosszú fejlesztési időszakra a “The Neurofibromatosis Therapeutic Acceleration Program” keretében a “The Johns Hopkins University School of Medicine” támogatásával, hogy egy olyan keretrendszer jöjjön létre, amelynek a végén az orvosok egy-két kattintással szintetikus MRI felvételek tucatjait tudják elkészíteni, amelyeken beállíthatók például a tumorok adatai, az elhelyezkedésük, típusuk, meg még egy csomó minden. Az egészségügyi kutatásban néhol már használnak mesterséges adatokat (MRI képeket is), de ez a koncepció nagyon újszerű ezen a területen. Nagyon büszkék vagyunk az eddig elért eredményeinkre és reméljük hamarosan beszámolhatunk további sikerekről is.
– Miért pont ennek a megoldásnak a keresését tűztétek ki célul ezen a versenyen?
– Ez a verseny alapvetően különbözik a szokásostól abban az értelemben, hogy itt bő két hetet csak a problémák azonosításával töltöttünk. A szervezők, támogatók, betegek és a versenyzők rengeteg ötletet dobtak fel.
– Az orvosok és kutatók nagyon sok olyan problémát azonosítottak, amely számunkra kézenfekvő ötlet lett volna a zajok MRI képekről való kiszűrésétől kezdve egészen a tumorok azonosításáig. Mivel ez egy ritka betegség, nagyon csekély számú elérhető adat áll rendelkezésre a kutatásokhoz. Mi is 50 páciens teljes testes MRI adataival tudtunk dolgozni.
Betegenként 20 képet kaptunk. Ez hihetetlenül kevés adat. Ebből a felismerésből egyenesen következett, hogy a területen ez a legnagyobb probléma, amelynek a megoldása az összes többi probléma megoldását is elősegíti. Ráadásul ez nem csak az orvostudomány, hanem a mesterséges intelligencia fejlesztés számára is hasznos. Az pedig már csak hab volt a tortán, hogy a feladat roppant összetett és nehéz, így számunkra már nem is volt kérdés, hogy követjük-e a saját ösztöneinket és ezzel a saját ötlettel indulunk-e el a versenyen.
– Ismertek olyan személyt, aki érintett?
– Szerencsére közelről nem. A versenyen voltak olyan szervezők és mentorok, akik maguk is érintettek, illetve olyanok is, akik ilyen betegségben szenvedő gyerekeket nevelnek. Bár az ember ezt az élethelyzetet kívülről nyilvánvalóan nem tudja elképzelni a maga teljességében, azért érzékelhetővé vált, mennyire drámai körülményeket tud eredményezni az ember és családja életében, ha ilyen kórban szenved. Sajnos jellemző a neurofibromatózisra, hogy már gyerekkorban megjelennek az első tünetek. Ez talán csak még inkább fokozza a téma iránti elköteleződést.
– Jól érzem, hogy nagy empátia is kell ezen projektek kivitelezéséhez? Nemcsak IT-s tudás...
– Mindenképp szükség van nyitottságra olyan kérdések iránt, ami nem érinti közvetlenül az ember sorsát.
hiszen az emberiség mai történetében az IT-s háttértámogatás lassan az alapvető szükségletek közé tartozik. Másfelől egy-egy ilyen probléma megoldása nagyon jó terepe annak, hogy visszaadjunk valamit a világnak azért a lehetőségért, hogy olyan izgalmas dolgokkal foglalkozhatunk, mint az informatika, ezen belül is mesterséges intelligencia.
– Mit jelent, hogy az A. I. az esetetekben "betanult"? Hogyan képzelje el ezt egy átlagember? Engem borzasztóan érdekel a folyamat.
– A betanulás a projektünkben azt jelenti, a számítógép képes mesterségesen MRI felvételeket előállítani.
A folyamat úgy indul, hogy az alkotó elkészít egy képet, amit az ellenőrző rendszer véleményez. Amennyiben az ellenőrző azt mondja a képre, az egyáltalán nem hasonlít egy teljes testes MRI képre, akkor az alkotó büntetőpontot kap és újra kell próbálkoznia, egy kicsit más módon. Ez egészen addig ismétlődik, ameddig a generálás vége egy olyan kép nem lesz, amely képes megtéveszteni az ellenőrzőt.
Dr. Vécsey Richárd Ádám
Az talán már ebből is látszik, ez egy nagyon hosszú, sok erőforrást igénylő tanulási folyamat. Természetesen nem is mindig sikeres, nekünk is voltak olyan próbálkozásaink, amikor csak pacák és maszatok jelentek meg a képen. Ez része a fejlesztésnek és mi büszkén vállaljuk azt, hogy milyen lépéseken keresztül jutottunk el a megoldásig. A verseny elején a kitűzött cél az volt, hogy bemutassuk a koncepciót és annak megvalósíthatóságát.
– Hogyan fog folytatódni a projekt?
– Nemcsak a versenyt nyertük meg, hanem inkubációs lehetőséget is kaptunk a Neurofibromatosis Therapeutic Acceleration Program (NTAP) által, amely a Johns Hopkins Medicine ernyője alatt tevékenykedik. A Johns Hopkins Egyetem és Kórház a COVID-19 járvány kapcsán nagyon sok adatot publikált, amit szerte a világon használtak kutatók és újságok is. Az inkubációs lehetőség miatt a projektre a közeljövőben is nagy figyelem fog irányulni.
Az egészségügyön túlmenően más kutatók vagy fejlesztők számára is hasznos lesz a rendszerünk, mivel az adathiány nem lesz a jövőben a kutatások és fejlesztések gátja.
– Ha az ember ilyen szakemberekkel beszélget, úgy érzi, na, ez a valaki tényleg fontos dolgot csinál... Milyen nagy célt tűztél ki te magad a jövőben? Úgy látom, problémamegoldó gondolkodással és folyamatos célok kitűzésével léteztek.
Axel: – A célok kitűzését nagyon fontosnak tartom.
Mi, emberek nagyon sokfélék vagyunk, ennek a sokszínűségnek a vizsgálata egy életen át kitartó feladat lehetne, de mivel informatikával foglalkozom, ez inkább csak hobbiként jelenik meg az életemben. Ugyanakkor nagyon szeretnék olyan megoldások kifejlesztéséhez hozzájárulni, amelyek segítségével érdemben sokkal több embernek meg lehet adni a szellemi és fizikai egészséget, illetve jó lenne olyasmin dolgozni, amivel a teljes élet időbeli határait érdemben meg lehet hosszabbítani. Talán azért is segítenék szívesen, hogy én is tovább űzhessem a hobbim szabadidőmben, így azért az elgondolás nem teljesen önzetlen.
Richárd: – Gyerekként sikerorientált nevelést kaptam, amelynek része volt újabb és újabb elérendő célok kitűzése úgy, hogy ne a mennyiség, hanem a minőség legyen a vezérfonal. Próbálok olyan célokat kitűzni, amelyek elérése nem csak számomra, hanem a környezetem számára is jó és hasznos. A távoli nagy célokat mindig akkor szűkítem, amikor közelebb kerülnek. Az biztos, hogy szeretnék az egészségügyi kutatások területén maradni. Nagyon sok olyan feladat van, amelynél a mesterséges intelligencia kifejezetten hasznos tud lenni, legyen szó akár genetikus kutatásokról, az emberi élettartamot alapvetően meghatározó és befolyásoló tényezők feltárásáról vagy a személyre szabott gyógyszerek előállításáról.
– Van olyan probléma a világban, ami nagyon foglalkoztat titeket, esetleg sejtitek is a megoldást, de jelenleg nincs lehetőséged megoldani? Frusztráló lehet, ha van ilyen...
Axel: – Ha az ember hivatásszerűen azzal foglalkozik, hogy problémákat oldjon meg, előbb-utóbb olyan kihívásokon is elkezd gondolkodni, amelyekkel még nem kereste meg senki. A napi rutinban van egy jó fokmérője annak, egy megoldásra váró feladat mennyire jelent nagy problémát. Az ember elkezd keresni az interneten és megnézi, van-e már megoldás arra, ami épp neki kell.
Az informatika egy olyan terület, ahol egyáltalán nem szégyen másoktól tanulni. Rengeteg probléma jár a fejemben és néhányra a megoldást is tudni vélem, de amíg nem jutok odáig, hogy ki is próbáljam őket, addig csak elméletek maradnak.
Richárd: Próbálom rajta tartani az ujjam a világ pulzusán, így természetesen sok probléma kerül a szemem elé. Szerintem nagyon fontos, hogy hagyjunk lehetőséget mindenkinek kibontakozni, hiszen az emberiség és a világ számára nagyon előnyös az, ha mindenki ott próbál segíteni, amihez nagyon ért, vagy amiben úgy érzi, másokhoz képest egy kis pluszt is tud hozzáadni.
Sosem szabad elfelejteni, hogy nem csupán egyének vagyunk, hanem egy jóval nagyobb közösség részei, ami felelősséggel jár.
– Mi a legnagyobb sikerélmény számotokra?
Axel: A siker nagyon relatív dolog mást és mást jelent az élet különböző területein. Személyes szinten mindig nagy örömnek élem meg, ha meg tudok oldani valamit, amiben nem vagyok biztos, hogy elegendő képességgel vagy idővel rendelkezek hozzá.
Richárd:– A legnagyobb sikerélmény az, amikor olyat tudok tenni vagy mondani, ami más számára hasznos.
A közelmúltbeli legnagyobb siker mégis egy olyan srácnak az üzenete volt, aki a világ túlfelén él és már nagyon régóta szeretett volna karriert váltani, csak nem tudta miként vágjon bele. Vele úgy kerültünk kapcsolatba, hogy nemrég Axellel tartottunk egy előadást a szabadúszó fejlesztők életéről és mindennapjairól. Nagyon sok kérdés volt, rengeteg pozitív visszajelzést kaptunk. Az említett srác is a kérdezők között volt.
– Egy filmes kérdés: láttátok az Ex Machina című filmet? Nagyon érdekelne róla a véleményetek.
Axel: – Mesterséges intelligenciával foglalkozó emberként minden olyan filmet igyekszem megnézni, ami kapcsolódik az AI-hoz. A filmek legtöbbször arról adnak jó képet, milyen gondolatok járnak az emberek fejében a témával kapcsolatban. Ez a háttértudás mindig jól jön olyan helyzetben, amikor olyanokkal kell beszéljek a témáról, akik nem szakértői a kérdésnek, de valamilyen oknál fogva érdekli őket a terület.
Általában olyan kérdéseket mutatnak be az alkotók a mesterséges intelligencián keresztül, ami egyébként foglalkoztatja, feszíti az embereket. Fejlesztőként viszont egészen más kihívásokkal találkozunk. Nagyon izgalmas az emberi működést olyan pici szeletekre bontani, ami egy neurális hálózat számára értelmezhető problémát jelent. A feladatok megoldása során az AI természete nagyon sokszor kényszerít arra, hogy arról gondolkodjak, hogyan épülünk fel és hogyan tanulunk a mindennapokban, hiszen látom, a mesterséges intelligencia hogy tanulja meg kezelni azokat az apró problémákat, amelyek sokaságából a mi életünk is felépül. A humanoid mesterséges intelligenciától még távol vagyunk, de mivel az alkotó művészet már kitalálta, biztosan meg fog valósulni egyszer, de legalábbis haza tudunk majd vinni egy terméket, ami elhiteti velünk, hogy ő egy intelligens társ a hétköznapokban.
Richárd:– Láttam a filmet, Alicia Vikander remek alakítást nyújtott benne. Manapság a mesterséges intelligencia nagyon sok filmben megjelenik, amely egyrészt jó, hiszen az emberek fejében kezd kialakulni egy kép a technológiáról és nem csak abból a szempontból, hogy egy napon majd leigázza az emberiséget, mint a régebbi akciófilmekben. Másik oldalról viszont sokszor pontatlan a kép és olyan szempontokat is behoznak az alkotók, amelyre nem csak a tudomány, hanem a társadalom sincs felkészülve.
Nem osztom azt a nézetet, hogy a mesterséges intelligencia egy fekete doboz, mert fejlesztőként nekem feladatom, hogy átlássam, mi zajlik a rendszeren belül. Természetesen emberként van egy határom, így például fejben nem tudom kiszámolni azt a sok millió vagy milliárd egyenletet, amit egy algoritmusom pillanat alatt elvégez. Ex jogászként a volt kollégák révén többször találkozom a mesterséges intelligencia és a jog kettősségének problémájával. Célom, hogy előmozdítsam a párbeszédet a jogászok és az informatikusok között, hiszen abban a szerencsés helyzetben vagyok, hogy mindkét nyelvezetet és gondolkodásmódot értem.
