Учёные Нижегородского государственного университета имени Н. И. Лобачевского разработали гибридную нейросеть для анализа МРТ-снимков головного мозга. Она сочетает искусственный интеллект и квантовые технологии, а в тестах на открытых данных распознавала признаки опухоли с точностью до 98%.
Обычная нейросеть изучает МРТ и выделяет важные признаки — контуры, структуру и особенности тканей. В разработке ННГУ эти данные сначала сжимаются, а затем обрабатываются квантовой схемой.
Это позволяет находить сложные связи между признаками без создания слишком громоздкой модели с миллиардами параметров.
«Классические глубокие модели могут содержать миллиарды обучаемых параметров и требуют значительных вычислительных ресурсов. В нашей архитектуре квантовый слой работает с сильно сжатым представлением признаков», — рассказала автор исследования, кандидат физико-математических наук Марина Бастракова.
Учёные проверили нейросеть не только на качественных МРТ, но и на снимках с помехами. Это важно: изображение может ухудшиться из-за движения пациента, особенностей оборудования или настроек сканирования.
При сильном гауссовском шуме одна из квантово-классических моделей сохранила точность 96,6%. Обычная нейросеть в тех же условиях показала 92,2%.
То есть новый алгоритм потенциально сможет точнее анализировать МРТ, на которых часть деталей искажена.
Разработка пока не ставит диагнозы самостоятельно. Она может стать помощником для врача: обратить внимание на подозрительный участок снимка и снизить риск пропустить важные признаки.
«Нейросетевые решения не заменяют врача-диагноста. Они помогают при первичной диагностике и дают сигнал обратить внимание на критические значения», — отметил главный научный сотрудник лаборатории «Искусственный интеллект в превентивной медицине» Михаил Иванченко.
Следующим этапом станет проверка модели на новых медицинских данных и российских квантовых компьютерах. Исследование выполнили специалисты Исследовательского центра в сфере искусственного интеллекта ИИТММ ННГУ в рамках программы «Приоритет-2030»; результаты опубликованы в журнале The European Physical Journal Special Topics.
Подписывайтесь на наш канал в MAX!
