Исследователи разработали систему ИИ — искусственного интеллекта, — которая может обнаруживать ежедневные изменения в речи, свидетельствующие об ухудшении психического здоровья человека.
«Мы не пытаемся заменить врачей...»
Благодаря достижениям в области искусственного интеллекта компьютеры теперь могут помогать врачам диагностировать заболевания и контролировать жизненные показатели пациентов, находящихся за сотни миль. Исследователи Университета Колорадо в Боулдере работают над применением машинного обучения в психиатрии. Они проектируют мобильное приложение, которое на основе речи пациента может классифицировать состояние его психического здоровья так же хорошо, как и другой человек.
«Мы ни в коем случае не пытаемся заменить врачей, — говорит Питер Фольц, профессор в Институте когнитивных наук. Он также соавтор новой статьи в «Бюллетене о шизофрении», где излагаются перспективы и потенциальные ловушки применения искусственного интеллекта в психиатрии. — Но мы верим, что сможем создать инструменты, которые позволят психиатрам лучше контролировать своих пациентов».
В поиске надежного метода диагностики
Почти каждый пятый взрослый живет с психическим заболеванием. Многие из этих людей живут в отдаленных районах, где доступ к психиатрам или психологам весьма ограничен. Другие не могут позволить себе часто посещать врача, не располагают временем или средствами для оплаты частых визитов. Даже если пациент регулярно показывается психотерапевту, тот использует для диагностики и составления плана лечения беседу с пациентом. Это вековой метод, который может оказаться субъективным и недостаточно надежным, убеждена соавтор статьи Брита Эльвевог, когнитивный нейробиолог из Университета Тромсе в Норвегии.
«Люди несовершенны. Они могут отвлекаться и иногда пропускать едва заметные речевые сигналы и предупреждающие знаки, — комментирует доктор Эльвевог. — К сожалению, в медицине не существует объективного анализа крови на психическое здоровье». Ученые задались целью найти более объективный способ определения проблемы.
Используя мобильные устройства и искусственный интеллект, мы можем ежедневно мониторить пациентов
В поисках «ИИ-версии» подобного анализа крови Эльвевог и Фольц объединились для разработки технологии машинного обучения, способной обнаруживать повседневные изменения в речи, которые могут показать ухудшение психического здоровья. Например, при шизофрении критическим симптомом могут стать предложения, которые не следуют обычному логическому шаблону. Изменения тона или темпа речи могут указывать на манию или депрессию. А потеря памяти может быть признаком проблем и психологических, и психических.
«Язык — важный фактор для выявления психических состояний пациентов, — говорит Фольц. — Используя мобильные устройства и искусственный интеллект, мы можем ежедневно мониторить пациентов и улавливать тончайшие изменения в их состоянии».
Как это работает?
Новое мобильное приложение предлагает пользователю ответить по телефону на 5-10-минутную серию вопросов. Помимо других заданий, человека спрашивают о его эмоциональном состоянии, просят рассказать небольшую историю, затем, в свою очередь, выслушать историю и повторить ее, а также пройти серию тестов на моторику с помощью касаний и проведения пальцем по экрану смартфона.
В сотрудничестве с Челси Чандлером, аспирантом факультета Университета Колорадо в Боулдере, и другими коллегами авторы проекта разработали такую систему искусственного интеллекта, которая может оценить эти образцы речи, сравнить их с предыдущими ответами того же пациента и более широкой контрольной группы и в результате оценить психическое состояние человека.
Точность и надежность
В одном из недавних исследований команда ученых попросила врачей-клиницистов выслушать и оценить образцы речи 225 участников. Из них у половины были ранее диагностированы серьезные психиатрические проблемы, а половина была здоровыми добровольцами из сельской местности штата Луизианы и Северной Норвегии. Затем исследователи сравнили результаты опроса врачей с результатами работы программы искусственного интеллекта.
Наша задача — не перекладывать на машины принятие решений, а использовать их в том, что они делают действительно хорошо
«Мы обнаружили, что модели искусственного интеллекта компьютера могут быть как минимум такими же точными, как и врачи», — с уверенностью говорит Питер Фольц. Он и его коллеги убеждены: настанет день, когда системы ИИ, которые они разрабатывают для психиатрии, будут присутствовать в кабинете на встрече терапевта и пациента для того, чтобы помогать в сборе данных или служить в качестве системы удаленного мониторинга для тяжелых психически больных, которые нуждаются в присмотре.
Система контроля
Обнаружив тревожные изменения, приложение может уведомить врача о необходимости обратить внимание и взять пациента под контроль. «Для того, чтобы избежать дорогостоящей неотложной помощи и неприятных событий, пациенты должны превентивно проходить регулярные клинические собеседования с квалифицированными специалистами, — говорит Фольц. — Но для этого порой просто не хватает врачей».
Его предыдущая разработка в области искусственного интеллекта сейчас широко используется. Фольц уверен, что и новый проект докажет эффективность применения технологий машинного обучения. В своей статье ученые призвали коллег проводить еще более масштабные исследования для доказательства эффективности и завоевания общественного доверия. Это важно для того, чтобы технология искусственного интеллекта была широко внедрена в клиническую психиатрическую практику.
«Ореол тайны вокруг ИИ не способствует укреплению доверия, которое крайне необходимо при применении медицинских технологий, — пишут они. — Наша задача — не перекладывать на машины принятие решений, а использовать их в том, что они делают действительно хорошо». Таким образом, возможно, психиатрия и медицина в целом стоят на пороге новой эры, в которой искусственный интеллект станет важным помощником врачей в заботе о здоровье пациентов.
