أداة ذكاء اصطناعي تفسر الصور الطبية بكفاءة عالية وبيانات محدودة

تشخيص أسرع وأدق في المناطق النائية

الأداة تعتمد على توليد صور اصطناعية ومحاكاة الأنسجة المريضة والسليمة لتحسين التدريب (شاترستوك)
الأداة تعتمد على توليد صور اصطناعية ومحاكاة الأنسجة المريضة والسليمة لتحسين التدريب (شاترستوك)
TT

أداة ذكاء اصطناعي تفسر الصور الطبية بكفاءة عالية وبيانات محدودة

الأداة تعتمد على توليد صور اصطناعية ومحاكاة الأنسجة المريضة والسليمة لتحسين التدريب (شاترستوك)
الأداة تعتمد على توليد صور اصطناعية ومحاكاة الأنسجة المريضة والسليمة لتحسين التدريب (شاترستوك)

تخيل عيادة صغيرة في منطقة ريفية بدولة نامية، مجهزة ببعض أجهزة التصوير البسيطة، لكن دون توفر قواعد بيانات ضخمة من الصور الطبية المعلَّقة بتعليقات الخبراء. الآن، تخيل وجود مريض يحتاج إلى تشخيص سريع ودقيق، ربما لآفة جلدية أو ورم مشبوه، لكن دون وجود أطباء أشعة خبراء أو آلاف الصور المشروحة.

باحثون في جامعة «كاليفورنيا» في سان دييغو تصوروا مثل هذه الحالات وقدموا لها حلاً مبتكراً. إنها أداة ذكاء اصطناعي جديدة تستطيع تحليل الصور الطبية باستخدام كمية بيانات مشروحة أقل بـ20 مرة مقارنة بالطرق التقليدية. هذا الابتكار قد يجعل المساعدة التشخيصية المتقدمة أكثر سهولة وكفاءة، حتى في البيئات ذات الموارد المحدودة.

تحدي جوع البيانات

تُعد عملية تجزئة الصور الطبية أي تمييز كل «بكسل» في الصورة لتحديد النسيج المريض من السليم ركيزة أساسية في التشخيص المدعوم بالذكاء الاصطناعي.

عادةً، تحتاج نماذج التعلم العميق إلى كميات ضخمة من البيانات المعلَّقة يدوياً، وهي عملية مكلفة وتستغرق وقتاً طويلاً. وفي حالات كثيرة، خصوصاً مع الأمراض النادرة أو الحالات السريرية المتخصصة، لا تتوفر مثل هذه البيانات على نطاق واسع، مما يجعل النماذج عالية الدقة غير متاحة لكثير من المستشفيات.

ولمعالجة هذه الفجوة، طوّر الباحث لي تشانغ، والدكتور بينغتاو شيه من جامعة «كاليفورنيا» في سان دييغو أداة ذكاء اصطناعي قادرة على التعلم من عدد قليل جداً من الصور المشروحة، أحياناً لا يتجاوز 40 صورة. ورغم هذا الانخفاض الكبير في حجم البيانات، فقد حقق النظام أداءً يضاهي، بل ويتفوق أحياناً، على النماذج التقليدية التي تعتمد على بيانات أكبر بكثير.

تتيح ​أداة الذكاء الاصطناعي تحليل الصور الطبية ببيانات مشروحة أقل بـ20 مرة من الطرق التقليدية (Nature Communications)

توليد صور اصطناعية

السر وراء هذا الإنجاز يكمن في الدمج الذكي بين توليد البيانات الصناعية والتحسين التكراري. في البداية، يتعرف الذكاء الاصطناعي على مجموعة صغيرة من الأمثلة التي يحدد فيها الخبراء مناطق الاهتمام مثل الأورام أو الآفات الجلدية على الصور الطبية. وبعدها يبدأ النظام في إنشاء صور اصطناعية تحاكي مظهر الأنسجة المريضة والسليمة.

هذه الصور الصناعية تصبح مادة تدريب إضافية للنظام. والأمر الأهم أن العملية تفاعلية، فكلما ولّد النظام صوراً جديدة، يقيم تأثيرها على تحسين الأداء، ويعدل استراتيجيته بناءً على النتيجة. بهذه الطريقة، تصبح عملية توليد الصور جزءاً من دورة تدريب وتغذية راجعة مستمرة.

اختبارات شاملة

خضع هذا الأسلوب للاختبار في مجموعة واسعة من المهام الطبية. منها التعرف على الآفات الجلدية في صور الجلد المجهري، وتحديد أورام الثدي في صور الموجات فوق الصوتية، ورسم أوعية المشيمة في صور المنظار الجنيني. أيضا اكتشاف سلائل القولون في لقطات تنظير القولون، وحتى تحديد تقرحات القدم في الصور الفوتوغرافية.

كما تم تمديد التقنية لتشمل الصور ثلاثية الأبعاد، مثل تجزئة الحُصين والكبد في صور الرنين المغناطيسي، مما أظهر مرونتها العالية. وفي البيئات محدودة البيانات، حقق النظام زيادة في دقة التجزئة بنسبة تراوحت بين 10 و20 في المائة، رغم استخدامه جزءاً بسيطاً من البيانات المطلوبة في النماذج التقليدية.

التقنية قادرة على التعلم من عدد قليل جداً من الصور المشروحة أحياناً لا يتجاوز 40 صورة (غيتي)

تمكين الأطباء في كل مكان

هذا الابتكار ليس مجرد إنجاز خوارزمي، بل هو أداة مصممة للتأثير العملي. على سبيل المثال، يمكن لطبيب الأمراض الجلدية أن يعلّق على 40 صورة فقط باستخدام المجهر الجلدي، ثم يدرب النظام ليصبح قادراً على تحليل صور المرضى الجدد فوراً، مع تحديد السمات المثيرة للقلق بدقة وسرعة.

التأثير يمتد إلى العيادات ذات الموارد المحدودة، والوحدات الطبية المتنقلة، والمناطق التي تفتقر إلى الأطباء المتخصصين. والأهم، أن الباحثين يخططون لتعزيز قدرات النظام بإدخال الأطباء في حلقة التدريب، بحيث يتم جمع ملاحظاتهم الفورية لتحسين النموذج أكثر. هذا الدمج بين خبرة الإنسان وقابلية الذكاء الاصطناعي للتكيف قد يغيّر قواعد تطوير ونشر الأدوات التشخيصية.

أثر واسع المدى

الانعكاسات المحتملة لهذا الابتكار كبيرة منها ديمقراطية التشخيص بالذكاء الاصطناعي، خصوصاً للمستشفيات التي لا تملك قواعد بيانات ضخمة يمكنها الاستفادة من الذكاء الاصطناعي لتحسين الرعاية.

كذلك خفض التكلفة والوقت، إذ إن توليد بيانات صناعية يقلل العبء عن الخبراء في تعليق آلاف الصور يدوياً. إضافة إلى التوافق مع مختلف الوسائط، من الصور الفوتوغرافية والموجات فوق الصوتية إلى الرنين المغناطيسي وتنظير القولون، ينجح النهج في صيغ متعددة. تشمل الانعكاسات أيضاً التعلم المستمر، حيث إن آليات التغذية الراجعة المدمجة تمكن الذكاء الاصطناعي من التطور مع تراكم المعرفة الطبية.

ولهذا الابتكار أثر على الصحة العالمية خصوصاً في البيئات منخفضة الموارد، يمكن أن يكون هذا الابتكار مفتاحاً لاكتشاف الأمراض مبكراً وتحسين النتائج الصحية.

يمثل هذا الابتكار من جامعة «كاليفورنيا» في سان دييغو أداة مساواة قوية. فهو قادر على إتقان تجزئة الصور الطبية بمدخلات محدودة، بفضل توليد البيانات الصناعية ودورات التغذية الراجعة، مما يتيح تقديم تشخيصات عالية المستوى حتى للمراكز التي تفتقر للبنية التحتية اللازمة.


مقالات ذات صلة

5 قفزات في الذكاء الاصطناعي الطبي عام 2025

صحتك قلب مطبوع من خلايا المريض تحت إشراف الذكاء الاصطناعي

5 قفزات في الذكاء الاصطناعي الطبي عام 2025

انتقالة نوعية من مرحلة «الاختبار البحثي» إلى «القرار السريري»

د. عميد خالد عبد الحميد (لندن)
صحتك استشارة نسائية متقدمة قبل الولادة

العقم ليس دائماً لغزاً… الخلل يكمن أحياناً في «التموضع»

تقنية جديدة لإعادة التموضع التشريحي الدقيق للرحم إلى وضعه الأمامي الطبيعي

د. عميد خالد عبد الحميد (لندن)
صحتك تأخذ النساء في أول فحص منزلي للكشف عن فيروس الورم الحليمي البشري «إتش بي في» مسحة مهبلية لتتجنب بذلك الفحص التقليدي باستخدام منظار المهبل في العيادة وترسلها لإجراء الفحص (بيكسباي)

فحص منزلي جديد للكشف عن سرطان عنق الرحم لتجنب الفحوص المزعجة في عيادات الأطباء

بات بإمكان النساء المعرضات لخطر متوسط ​​للإصابة بسرطان عنق الرحم، تجنب الفحوص المزعجة في عيادات الأطباء، وإجراء فحص منزلي آمن للكشف عن الفيروس المسبب للمرض.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)
علوم 50 عاماً من تطور العلوم الطبية... تُوّجت بعلاجات ثورية

50 عاماً من تطور العلوم الطبية... تُوّجت بعلاجات ثورية

الذكاء الاصطناعي حدّد بدقة أشكال الـ70 في المائة من البروتينات البشرية عام 2021 بعد أن أمضى آلاف العلماء قرناً من الزمن لتحديد أشكال 30 في المائة فقط منها.

د. أنتوني كوماروف (كمبردج (ولاية ماساشوستس الأميركية)*)
علوم الذكاء الاصطناعي يكتب رسائل مختلقة للرد على نتائج الأبحاث العلمية

الذكاء الاصطناعي يكتب رسائل مختلقة للرد على نتائج الأبحاث العلمية

العديد من رؤوساء التحرير تلقوها

جينا كولاتا (نيويورك)

دراسة: 20 % من فيديوهات «يوتيوب» مولّدة بالذكاء الاصطناعي

محتوى على «يوتيوب» تم إنشاؤه بواسطة الذكاء الاصطناعي يصوّر قطاً يتم القبض عليه بواسطة رجال الشرطة
محتوى على «يوتيوب» تم إنشاؤه بواسطة الذكاء الاصطناعي يصوّر قطاً يتم القبض عليه بواسطة رجال الشرطة
TT

دراسة: 20 % من فيديوهات «يوتيوب» مولّدة بالذكاء الاصطناعي

محتوى على «يوتيوب» تم إنشاؤه بواسطة الذكاء الاصطناعي يصوّر قطاً يتم القبض عليه بواسطة رجال الشرطة
محتوى على «يوتيوب» تم إنشاؤه بواسطة الذكاء الاصطناعي يصوّر قطاً يتم القبض عليه بواسطة رجال الشرطة

أظهرت دراسة أن أكثر من 20 في المائة من الفيديوهات التي يعرضها نظام يوتيوب للمستخدمين الجدد هي «محتوى رديء مُولّد بالذكاء الاصطناعي»، مُصمّم خصيصاً لزيادة المشاهدات.

وبحسب صحيفة «الغارديان» البريطانية، فقد أجرت شركة تحرير الفيديو «كابوينغ» استطلاعاً شمل 15 ألف قناة من أشهر قنوات يوتيوب في العالم - أفضل 100 قناة في كل دولة - ووجدت أن 278 قناة منها تحتوي فقط على محتوى رديء مُصمم بتقنية الذكاء الاصطناعي.

وقد حصدت هذه القنوات مجتمعةً أكثر من 63 مليار مشاهدة و221 مليون مشترك، مُدرّةً إيرادات تُقدّر بنحو 117 مليون دولار سنوياً، وفقاً للتقديرات.

كما أنشأ الباحثون حساباً جديداً على «يوتيوب»، ووجدوا أن 104 من أول 500 فيديو تم التوصية به في الصفحة الرئيسية لهذا الحساب كانت ذات محتوى رديء مولد بالذكاء الاصطناعي، تم تطويره بهدف الربح المادي.

وتُقدّم هذه النتائج لمحةً عن صناعةٍ سريعة النمو تُهيمن على منصات التواصل الاجتماعي الكبرى، من «إكس» إلى «ميتا» إلى «يوتيوب»، وتُرسّخ حقبةً جديدةً من المحتوى، وهو المحتوى التافه الذي يحفز على إدمان هذه المنصات.

وسبق أن كشف تحليل أجرته صحيفة «الغارديان» هذا العام أن ما يقرب من 10في المائة من قنوات «يوتيوب» الأسرع نمواً هي قنوات مُولّدة بواسطة الذكاء الاصطناعي، حيث حققت ملايين المشاهدات رغم جهود المنصة للحد من «المحتوى غير الأصلي».

وتُعدّ القنوات التي رصدتها شركة كابوينغ عالمية الانتشار وتحظى بمتابعة واسعة من ملايين المشتركين في مختلف أنحاء العالم.

وتعتبر قناة «بندر أبنا دوست»، هي القناة الأكثر مشاهدة في الدراسة، ومقرها الهند، ويبلغ عدد مشاهداتها حالياً 2.4 مليار مشاهدة. وتعرض القناة مغامرات قرد ريسوس وشخصية مفتولة العضلات مستوحاة من شخصية «هالك» الخارقة، يحاربان الشياطين ويسافران على متن مروحية مصنوعة من الطماطم. وقدّرت كابوينغ أن القناة قد تُدرّ أرباحاً تصل إلى 4.25 مليون دولار.

أما قناة «بوتى فرينشي»، ومقرها سنغافورة، والتي تروي مغامرات كلب بولدوغ فرنسي، فقد حصدت ملياري مشاهدة، ويبدو أنها تستهدف الأطفال. وتشير تقديرات كابوينغ إلى أن أرباحها تقارب 4 ملايين دولار سنوياً.

كما يبدو أن قناة «كوينتوس فاسينانتس»، ومقرها الولايات المتحدة، تستهدف الأطفال أيضاً بقصص كرتونية، ولديها 6.65 مليون مشترك.

في الوقت نفسه، تعرض قناة «ذا إيه آي وورلد»، ومقرها باكستان، مقاطع فيديو قصيرة مُولّدة بالذكاء الاصطناعي عن الفيضانات الكارثية التي ضربت باكستان، تحمل عناوين مثل «الفقراء»، و«العائلات الفقيرة»، و«مطبخ الفيضان». وقد حصدت القناة وحدها 1.3 مليار مشاهدة.

وتعليقاً على هذه الدراسة، صرح متحدث باسم «يوتيوب» قائلاً: «الذكاء الاصطناعي التوليدي أداة، وكأي أداة أخرى، يمكن استخدامه لإنتاج محتوى عالي الجودة وآخر منخفض الجودة. نركز جهودنا على ربط مستخدمينا بمحتوى عالي الجودة، بغض النظر عن طريقة إنتاجه. يجب أن يتوافق المحتوى المرفوع على (يوتيوب) مع إرشاداتنا، وإذا وجدنا أن المحتوى ينتهك أياً من سياساتنا، فسنحذفه».


الصين تصدر مسوّدة قواعد لتنظيم الذكاء الاصطناعي المحاكي للتفاعل البشري

امرأة في معرض حول الذكاء الاصطناعي وعالم الإنترنت بمقاطعة جيجيانغ الصينية (رويترز)
امرأة في معرض حول الذكاء الاصطناعي وعالم الإنترنت بمقاطعة جيجيانغ الصينية (رويترز)
TT

الصين تصدر مسوّدة قواعد لتنظيم الذكاء الاصطناعي المحاكي للتفاعل البشري

امرأة في معرض حول الذكاء الاصطناعي وعالم الإنترنت بمقاطعة جيجيانغ الصينية (رويترز)
امرأة في معرض حول الذكاء الاصطناعي وعالم الإنترنت بمقاطعة جيجيانغ الصينية (رويترز)

أصدرت هيئة الفضاء الإلكتروني الصينية، اليوم (السبت)، مسودة ​قواعد لتشديد الرقابة على خدمات الذكاء الاصطناعي المصممة لمحاكاة الشخصيات البشرية والتفاعل العاطفي مع المستخدمين.

وتؤكد هذه الخطوة ما تبذله بكين من جهود للسيطرة على الانتشار السريع لخدمات ‌الذكاء الاصطناعي ‌المقدمة للجمهور ‌من ⁠خلال ​تشديد معايير ‌السلامة والأخلاقيات.

وستطبق القواعد المقترحة على منتجات وخدمات الذكاء الاصطناعي المقدمة للمستهلكين في الصين، والتي تعرض سمات شخصيات بشرية وأنماط تفكير وأساليب تواصل تتم محاكاتها، وتتفاعل ⁠مع المستخدمين عاطفياً من خلال النصوص ‌أو الصور أو الصوت أو الفيديو، أو غيرها من الوسائل.

وتحدد المسودة نهجاً تنظيمياً يلزم مقدمي الخدمات بتحذير المستخدمين من الاستخدام المفرط، وبالتدخل عندما تظهر على المستخدمين ​علامات الإدمان.

وبموجب هذا المقترح، سيتحمل مقدمو الخدمات مسؤوليات ⁠السلامة طوال دورة حياة المنتج، ووضع أنظمة لمراجعة الخوارزميات وأمن البيانات وحماية المعلومات الشخصية.

وتحدد هذه الإجراءات الخطوط الحمراء للمحتوى والسلوك، وتنص على أنه يجب ألا ينشئ مقدمو الخدمات محتوى من شأنه تهديد الأمن القومي، أو نشر الشائعات، أو الترويج ‌للعنف أو الفحشاء.


ما الاختراق القادم في مجال الذكاء الاصطناعي الذي يتوقعه رئيس «أوبن إيه آي»؟

سام ألتمان رئيس شركة «أوبن إيه آي» (رويترز)
سام ألتمان رئيس شركة «أوبن إيه آي» (رويترز)
TT

ما الاختراق القادم في مجال الذكاء الاصطناعي الذي يتوقعه رئيس «أوبن إيه آي»؟

سام ألتمان رئيس شركة «أوبن إيه آي» (رويترز)
سام ألتمان رئيس شركة «أوبن إيه آي» (رويترز)

توقع سام ألتمان، رئيس شركة «أوبن إيه آي»، أن يكون الإنجاز الكبير التالي نحو تحقيق ذكاء اصطناعي فائق القدرة هو اكتساب هذه الأنظمة «ذاكرة لا نهائية، ومثالية».

وقد ركزت التطورات الأخيرة التي حققها مبتكر «تشات جي بي تي»، بالإضافة إلى منافسيه، على تحسين قدرات الذكاء الاصطناعي على الاستدلال، وفقاً لصحيفة «إندبندنت».

لكن في حديثه ضمن بودكاست، قال ألتمان إن التطور الذي يتطلع إليه بشدة هو قدرة الذكاء الاصطناعي على تذكر «كل تفاصيل حياتك»، وأن شركته تعمل على الوصول إلى هذه المرحلة بحلول عام 2026.

شرح ألتمان: «حتى لو كان لديك أفضل مساعد شخصي في العالم... فلن يستطيع تذكر كل كلمة نطقت بها في حياتك».

وأضاف: «لا يمكنه قراءة كل وثيقة كتبتها. ولا يمكنه الاطلاع على جميع أعمالك يومياً، وتذكر كل تفصيل صغير. ولا يمكنه أن يكون جزءاً من حياتك إلى هذا الحد. ولا يوجد إنسان يمتلك ذاكرة مثالية لا متناهية».

وأشار ألتمان إلى أنه «بالتأكيد، سيتمكن الذكاء الاصطناعي من فعل ذلك. نتحدث كثيراً عن هذا الأمر، لكن الذاكرة لا تزال في مراحلها الأولى جداً».

تأتي تصريحاته بعد أسابيع قليلة من إعلانه حالة طوارئ قصوى في شركته عقب إطلاق «غوغل» لأحدث طراز من برنامج «جيميناي».

وصفت «غوغل» برنامج «جيميناي 3» بأنه «عهد جديد من الذكاء» عند إطلاقها تطبيق الذكاء الاصطناعي المُحدّث في نوفمبر (تشرين الثاني)، حيث حقق النموذج نتائج قياسية في العديد من اختبارات الأداء المعيارية في هذا المجال.

قلّل ألتمان من خطورة التهديد الذي يمثله مشروع «جيميناي 3»، مدعياً ​​أن ردّ شركة «أوبن إيه آي» الحازم على المنافسة الجديدة ليس بالأمر غير المألوف.

وقال: «أعتقد أنه من الجيد توخي الحذر، والتحرك بسرعة عند ظهور أي تهديد تنافسي محتمل».

وتابع: «حدث الشيء نفسه لنا في الماضي، حدث ذلك في وقت سابق من هذا العام مع (ديب سيك)... لم يكن لـ(جيميناي 3) التأثير الذي كنا نخشى أن يحدث، ولكنه حدد بعض نقاط الضعف في منتجاتنا واستراتيجيتنا، ونحن نعمل على معالجتها بسرعة كبيرة».

يبلغ عدد مستخدمي «تشات جي بي تي» حالياً نحو 800 مليون، وفقاً لبيانات «أوبن إيه آي»، وهو ما يمثل نحو 71 في المائة من حصة سوق تطبيقات الذكاء الاصطناعي. ويقارن هذا الرقم بنسبة 87 في المائة في الفترة نفسها من العام الماضي.