هوش مصنوعی و کاربرد آن در پزشکی
هوش مصنوعی را باید عرصه پهناور تلاقی، ملاقات و ادغام بسیاری از دانش ها، علوم و فنون قدیم و جدید دانست. هدف هوش مصنوعی بطور کلی ساخت ماشینی است که بتواند "فکر " کند . اما برای دسته­بندی و تعریف ماشین­های متفکرمی­بایست به تعریف"هوش" پرداخت. همچنین به تعاریفی برای "آگاهی" و "درک" نیز نیازمندیم و در نهایت به معیاری برای سنجش هوش یک ماشین نیازمندیم. هوش مصنوعی علمی کاملاً جوان که بسیاری شروع هوش مصنوعی را 1950 می­دانند، زمانی که آلن تورینگ مقاله دوران ساز خود را در باره ي چگونگی ساخت ماشین هوشمند نوشت. نام هوش مصنوعی در سال ۱۹۶۵ میلادی به عنوان یک دانش جدید ابداع گردید. البته فعالیت در زمینه این علم از سال1960 میلادی شروع شده بود.

فلسفه هوش مصنوعی

بطور کلی ماهیت وجودی هوش به مفهوم جمع آوری اطلاعات، استقرا و تحلیل تجربیات به منظور رسیدن به دانش و یا ارائه تصمیم می­باشد. در واقع هوش به مفهوم بکارگیری تجربه به منظور حل مسائل دریافت شده تلقی می شود.

هوش مصنوعی علم و مهندسی ایجاد ماشین­هایی با هوش با بکارگیری از کامپیوتر و الگوگیری از درک هوش انسانی و یا حیوانی و نهایتاً دستیابی به مکانیزم هوش مصنوعی در سطح هوش انسانی می­باشد. در مقایسه هوش مصنوعی با هوش انسانی می توان گفت که انسان قادر به مشاهده و تجزیه و تحلیل مسائل در جهت قضاوت و اخذ تصمیم می­باشد، در حالی­که هوش مصنوعی مبتنی بر قوانین و رویه­هایی از قبل تعبیه شده بر روی کامپیوتر می باشد. در نتیجه علیرغم وجود کامپیوترهای بسیار کارا و قوی در عصر حاضر ما هنوز قادربه پیاده کردن هوشی نزدیک به هوش انسان در ایجاد هوش های مصنوعی نبود ه­ایم . بطور کلّی، هوش مصنوعی را می توان از زوایای متفاوتی مورد بررسی و مطالعه قرار داد. ما بین هوش مصنوعی به عنوان یک هدف، هوش مصنوعی به عنوان یک رشته تحصیلی دانشگاهی و یا هوش مصنوعی به عنوان مجموعه فنون و راهکارهایی که توسط مراکز علمی مختلف و صنایع گوناگون تنظیم و توسعه یافته است باید تفاوت قائل بود. به همین منظور به طور موردی به کاربرد هوش مصنوعی در پزشکی می­پردازیم.

تاریخچه هوش مصنوعی در پزشکی

با افزایش تقاضاها برای بالا بردن خدمات پزشکی، هوش مصنوعی در پزشکی درسال1970 تحولی در دانش پزشکی به وجود آورد که منجر به پیشنهاداتی برای برنامه­های کامپیوتری شد تا بتوانند به پزشک و دیگر ارائه کنندگان مراقبت بهداشتی در تشخیص و درمان کمک کنند. دردهه اول هوش مصنوعی در پزشکی بیشتر به پزشک در فرایند تشخیص کمک می کرد. هوش مصنوعی از ایجاد و استفاده دانش پزشکی حمایت می کند. شناخت انسان یک مجموعه پیچید ه ای است و هوش مصنوعی آن را در دو روش متناسب توضیح می­دهد:

1-هوش مصنوعی استدلال کننده:


که علاقمند به ایجاد سیستم­های کامپیوتری هستند که ازنظر رفتاری هم سطح انسان یا حتی فراتر از آن می­باشد. مانند تست تورینگ.


-2 هوش مصنوعی پیوندگرا:

هدف هوش مصنوعی در پزشکی کمک و حمایت از کارکنان مراقبت بهداشتی درحیطه وظایفی که نیازمند بکارگیری اطلاعات ودانش می­باشد .هوش مصنوعی در سیستم مدارک پزشکی الکترونیکی برنامه­ریزی می شود. به عنوان مثال سیستم هوش مصنوعی می­تواند پزشکان را در زمانی که یک طرح درمانی را بیان می کنند یا الگوهایی را پیشنهاد می دهند که باعث تغییرات مهمی درشرایط بیمار می­شود، هوشیار نمايد.

از توانمندی­های هوش مصنوعی در پزشکی موارد زیر قابل ذکر است:


-1 شناسایی وتشخیص بیماری :


هنگامی که بیماری فرد پیچیده و نادر یا تشخیص بیماری بر اساس بی تجربگی بوده سیستم می تواند در تشخیص به پزشک کمک کند.


-2 ذخیره و بازیابی اطلاعات در بانک اطلاعاتی


-3 تشخیص و تفسیرتصاویرپزشکی

اکثر تصاویر پزشکی به صورت اتوماتیک تفسیر می شوند از ساده ترین روش مانند x.ray تا پیچیده­ترین آنها مانند MRI و آنژیوگرافی. مثلاً سیستم می‌تواند تصاویر غیرطبیعی را برای متوجه نمودن فرد علامت­دار کند.


-4 طرح درمان وکنترل بیماری:

سیستم می­تواند ناسازگاری­ها، خطاها و از قلم افتادگی­ها در طرح درمانی موجود را جستجو کند یا می­تواند یک طرح درمانی را بسته به شرایط خاص بیمار ارائه دهد.

در سراسر دنیا اقدام های مناسبی برای توسعه هوش مصنوعی صورت گرفته سیستم های آموزشی وتشخیصی و سیستم های تخصصی اطلاعات آزمایشگاه نمونه ای از این اقدامات است.

سیستم های آموزشی وتشخیصی:


: DXPLAIN-1

این سیستم درسا ل 1987 در بیمارستان عمومی ماساچوست طراحی شد که در واقع تصمیمات کلینیکی را حمایت کرده و در فرایند تشخیص کاربرد دارد. این سیستم به طور عادی دربیمارستا ن­ها ودانشگا ه­های پزشکی استفاده می­شود. روی این سیستم اطلاعات بیش از 2000بیماری گنجانده شده است. لازم نیست که این سیستم به طور جداگانه وجود داشته باشد می توان آن را درسیستم پرونده پزشکی الکترونیکی پایه­ریزی کنیم.


: HELP SYSTEM -2

مثالی ازسیستم های اطلاعاتی مبتی بر دانش می­باشد که در سال 1980 شروع به کار کرد این سیستم کارهای عادی HIS شامل مدیریت پذیرش، ترخیص و ثبت دستورات می باشد. همچنین در هوشیاری و اخطار به پزشکان، تفسیر اطلاعات و تسهیل تشخیص بیماری کاربرد دارند.


سیستم های تخصصی اطلاعات آزمایشگاه :

این سیستم ها نتایج مربوط به بیماری ها را به طور اتوماتیک تفسیر ونتیجه مربوط به آن را اعلام می کنند.


:PUFF-1

درسال 1977در مرکز پزشکی در سانفرانسیسکو طراحی شد که به هزاران وب سایت جهانی فروخته شد. این سیستم تفسیر اتوماتیکی از آزمایشات مربوط به بیماری های ریوی دارد، یک سیستم تخصصی پزشکی قدیمی که هم اکنون هم مورد استفاده قرار می گیرد.


: PEIRS -2

•سیستم گزارش­دهی تخصصی تفسیر پاتولوژی به طور روزانه حدود 80 تا 100 گزارش مربوط به بیماری­ها را تفسیر می کند که حدود95 درصد آنها درست می باشد.

•آزمایشات مربوط به تیروئید، گازهای خون شریانی، تست تحمل گلوکز و... را گزارش­دهی می کند.

•این سیستم دستورات پزشک را رسیدگی می کند بدون اینکه اطلاعات جمع آوری شده را تغییر دهد.

•آزمایشات مورد نظر را ارزیابی می کند.

•گزارش های ایجاد شده را برای پاتولوژیست خلاصه می کند.

•گزارش­ها را به صورت صحیح ارائه می­دهد بصورتي كه نیاز به هیچ گونه تغییر یا كنترل ندارند.


تازه های هوش مصنوعی درپزشکی


1- پیش بینی زردی نوزادان پیش ازتولد


2- هوش مصنوعی به جای پزشک در بخش مراقبت­های ویژه

3- طراحی نرم افزار کاهش دردهای نخاعی

4- نرم افزار تشخیص هوشمند ناهنجاری ها در تصاویر پزشکی

5- تشخیص دیا بت به کمک هوش مصنوعی

6- تشخيص بيماري ديابت نوع 1 با استفاده از تركيب الگوريتم anfis و ga-nn
7- رهیافت کاربردي تکنیک­هاي پردازشزبان طبیعی و خوشه بندي اطلاعات در داده کاوي پایگاه داده
MEDLIN به منظور آنالیز طولی مقالات زیست –پزشکی
8- تشخيص هوشياري از روي حالت چشمان شخص
9- تشخيص غير تهاجمي انسداد شريان­هاي کورونري با استفاده از پردازش ديجيتالي صداهاي قلب
10- ارائه يک روش جديد به منظور تعقيب حرکت چشم
11- شناسايی، طبقه بندي و استخراج خواص مكانيكي بافتهاي نرم با استفاده از شبکه عصبی- فازی

12- ارتقاي کيفيت ديداري ترک در تصاوير راديوگرافي مربوط به شکستگي استخوان
13- طراحي سيستم هوشمند تنظيم برنامه نوبت كاري پرستاري با استفاده از الگوريتم ژنتيك
14- مقايسه ي مدل شبكه عصبي مصنوعي و رگرسيون كاكس در پيش بيني بقاي بيماران مبتلا به سرطان معده


منبع:
Guests cannot see links in the messages. Please register to forum by clicking here to see links.