How AI is making it easier to diagnose disease | Pratik Shah

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TED


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Tradutor: Maurício Kakuei Tanaka Revisor: Maricene Crus
00:13
Computer algorithms today are performing incredible tasks
0
13280
3856
Os algoritmos de computador hoje estão realizando tarefas incríveis
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with high accuracies, at a massive scale, using human-like intelligence.
1
17160
4736
com alta precisão, em larga escala, usando inteligência semelhante à humana.
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And this intelligence of computers is often referred to as AI
2
21920
3936
Essa inteligência dos computadores é muitas vezes apresentada como IA
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or artificial intelligence.
3
25880
1856
ou inteligência artificial.
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AI is poised to make an incredible impact on our lives in the future.
4
27760
4200
A IA está pronta para causar um impacto incrível em nossa vida no futuro.
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Today, however, we still face massive challenges
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32880
3936
Hoje, no entanto, ainda enfrentamos enormes desafios
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in detecting and diagnosing several life-threatening illnesses,
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36840
3496
na detecção e no diagnóstico de várias doenças potencialmente fatais,
00:40
such as infectious diseases and cancer.
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40360
2360
como as doenças infecciosas e o câncer.
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Thousands of patients every year
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44000
2296
Milhares de pacientes, todos os anos,
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lose their lives due to liver and oral cancer.
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46320
2800
perdem a vida devido ao câncer de fígado e de boca.
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Our best way to help these patients
10
49880
2696
Nossa melhor maneira de ajudar esses pacientes
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is to perform early detection and diagnoses of these diseases.
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52600
4320
é fazendo a detecção precoce e o diagnóstico dessas doenças.
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So how do we detect these diseases today, and can artificial intelligence help?
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57880
4160
Como podemos detectar essas doenças hoje, e a inteligência artificial pode ajudar?
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In patients who, unfortunately, are suspected of these diseases,
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63920
3656
Para pacientes que, infelizmente, são suspeitos de terem essas doenças,
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an expert physician first orders
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67600
2656
um médico especialista pede primeiro a realização de exames de imagem caros,
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very expensive medical imaging technologies
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70280
2616
01:12
such as fluorescent imaging, CTs, MRIs, to be performed.
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72920
4096
tais como imagens fluorescentes, tomografias, imagens de ressonâncias.
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Once those images are collected,
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77040
2296
Assim que as imagens são coletadas,
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another expert physician then diagnoses those images and talks to the patient.
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79360
4520
outro médico especialista faz o diagnóstico delas e fala com o paciente.
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As you can see, this is a very resource-intensive process,
19
84520
3456
Como podem ver, é um processo de recursos muito dispendioso,
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requiring both expert physicians, expensive medical imaging technologies,
20
88000
4416
que exige médicos especialistas e exames de imagem caros,
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and is not considered practical for the developing world.
21
92440
3096
e não é considerado prático para os países em desenvolvimento
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And in fact, in many industrialized nations, as well.
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95560
3360
nem, de fato, para muitos países industrializados.
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So, can we solve this problem using artificial intelligence?
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99760
2880
Podemos resolver esse problema usando inteligência artificial?
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Today, if I were to use traditional artificial intelligence architectures
24
103840
4056
Hoje, se eu fosse utilizar arquiteturas tradicionais de inteligência artificial
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to solve this problem,
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107920
1216
para resolver o problema, eu solicitaria primeiro 10 mil,
01:49
I would require 10,000 --
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109160
1456
01:50
I repeat, on an order of 10,000 of these very expensive medical images
27
110640
4016
repito, 10 mil dessas imagens médicas muito caras.
01:54
first to be generated.
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114680
1376
01:56
After that, I would then go to an expert physician,
29
116080
2896
Depois disso, eu iria a um médico especialista,
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who would then analyze those images for me.
30
119000
2496
que, então, analisaria essas imagens para mim.
02:01
And using those two pieces of information,
31
121520
2096
Usando essas duas informações,
02:03
I can train a standard deep neural network or a deep learning network
32
123640
3656
posso capacitar uma rede neural ou de aprendizagem profunda padrão
02:07
to provide patient's diagnosis.
33
127320
2136
a fornecer o diagnóstico do paciente.
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Similar to the first approach,
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129480
1736
Semelhante à primeira abordagem,
02:11
traditional artificial intelligence approaches
35
131240
2143
as abordagens tradicionais de inteligência artificial sofrem do mesmo problema.
02:13
suffer from the same problem.
36
133407
1449
02:14
Large amounts of data, expert physicians and expert medical imaging technologies.
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134880
4560
Grandes quantidades de dados, médicos especialistas
e tecnologias especializadas de imagem médica,
02:20
So, can we invent more scalable, effective
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140320
4296
Será que podemos inventar arquiteturas de inteligência artificial
02:24
and more valuable artificial intelligence architectures
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144640
3296
mais valiosas, escaláveis e eficazes
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to solve these very important problems facing us today?
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147960
3056
para resolver esses problemas muito importantes que enfrentamos hoje?
02:31
And this is exactly what my group at MIT Media Lab does.
41
151040
3296
É exatamente isso o que meu grupo do MIT Media Lab faz.
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We have invented a variety of unorthodox AI architectures
42
154360
3856
Temos inventado uma variedade de arquiteturas de IA pouco convencionais
02:38
to solve some of the most important challenges facing us today
43
158240
3176
para resolver alguns dos desafios mais importantes que enfrentamos hoje
02:41
in medical imaging and clinical trials.
44
161440
2200
em exames de imagem e ensaios clínicos.
02:44
In the example I shared with you today, we had two goals.
45
164480
3056
No exemplo que compartilhei hoje com vocês, tínhamos dois objetivos.
02:47
Our first goal was to reduce the number of images
46
167560
2976
O primeiro era reduzir o número de imagens
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required to train artificial intelligence algorithms.
47
170560
3256
necessárias para capacitar os algoritmos de inteligência artificial.
02:53
Our second goal -- we were more ambitious,
48
173840
2096
O segundo objetivo era mais ambicioso:
02:55
we wanted to reduce the use of expensive medical imaging technologies
49
175960
3736
reduzir o uso de tecnologias caras de imagem médica para examinar pacientes.
02:59
to screen patients.
50
179720
1216
03:00
So how did we do it?
51
180960
1200
Como fizemos isso?
03:02
For our first goal,
52
182920
1216
Para o primeiro objetivo, em vez de começarmos com dezenas e milhares
03:04
instead of starting with tens and thousands
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184160
2056
03:06
of these very expensive medical images, like traditional AI,
54
186240
3016
de imagens muito caras, como a IA tradicional,
03:09
we started with a single medical image.
55
189280
2056
começamos com uma única imagem.
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From this image, my team and I figured out a very clever way
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191360
3776
A partir dela, minha equipe e eu descobrimos uma maneira muito inteligente
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to extract billions of information packets.
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195160
2736
de extrair bilhões de pacotes de informação.
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These information packets included colors, pixels, geometry
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197920
3696
Esses pacotes incluíam cores, pixels, geometria
03:21
and rendering of the disease on the medical image.
59
201640
2536
e renderização da doença na imagem médica.
03:24
In a sense, we converted one image into billions of training data points,
60
204200
4336
De certa forma, convertemos uma imagem em bilhões de pontos de dados de formação,
03:28
massively reducing the amount of data needed for training.
61
208560
3536
reduzindo bastante a quantidade de dados necessários para a formação.
03:32
For our second goal,
62
212120
1216
Para o segundo objetivo,
03:33
to reduce the use of expensive medical imaging technologies to screen patients,
63
213360
3856
reduzir o uso de tecnologias caras de imagem médica para examinar pacientes,
03:37
we started with a standard, white light photograph,
64
217240
2856
começamos com uma fotografia padrão, de luz branca,
03:40
acquired either from a DSLR camera or a mobile phone, for the patient.
65
220120
4336
obtida a partir de uma câmera DSLR ou de um telefone celular para o paciente.
03:44
Then remember those billions of information packets?
66
224480
2456
Lembram-se dos bilhões de pacotes de informação?
03:46
We overlaid those from the medical image onto this image,
67
226960
3536
Sobrepusemos os da imagem médica a essa imagem,
03:50
creating something that we call a composite image.
68
230520
2520
criando algo que chamamos de imagem composta.
03:53
Much to our surprise, we only required 50 --
69
233480
3296
Para nossa surpresa, precisamos apenas de 50,
03:56
I repeat, only 50 --
70
236800
1336
repito, apenas 50
03:58
of these composite images to train our algorithms to high efficiencies.
71
238160
3840
dessas imagens compostas para capacitar nossos algoritmos para altos rendimentos.
04:02
To summarize our approach,
72
242680
1336
Para resumir nossa abordagem,
04:04
instead of using 10,000 very expensive medical images,
73
244040
3176
em vez de usarmos 10 mil imagens médicas muito caras,
04:07
we can now train the AI algorithms in an unorthodox way,
74
247240
3016
podemos capacitar os algoritmos de IA de um modo pouco convencional,
04:10
using only 50 of these high-resolution, but standard photographs,
75
250280
4256
usando apenas 50 dessas fotografias de alta resolução, porém, padrão,
04:14
acquired from DSLR cameras and mobile phones,
76
254560
2496
obtidas de câmeras DSLR e telefones celulares,
04:17
and provide diagnosis.
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257080
1536
e fornecer o diagnóstico.
04:18
More importantly,
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258640
1216
Principalmente,
04:19
our algorithms can accept, in the future and even right now,
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259880
3136
nossos algoritmos podem aceitar, no futuro e até neste momento,
04:23
some very simple, white light photographs from the patient,
80
263040
2816
algumas fotos muito simples, de luz branca, do paciente,
04:25
instead of expensive medical imaging technologies.
81
265880
2440
em vez de tecnologias de imagens médicas caras.
04:29
I believe that we are poised to enter an era
82
269120
3096
Acredito que estamos prontos para entrar em uma era
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where artificial intelligence
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272240
1936
em que a inteligência artificial
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is going to make an incredible impact on our future.
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274200
2536
irá causar um impacto incrível em nosso futuro.
04:36
And I think that thinking about traditional AI,
85
276760
2456
Quando pensamos na IA tradicional,
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which is data-rich but application-poor,
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279240
2776
rica em dados, mas pobre em aplicativos,
04:42
we should also continue thinking
87
282040
1536
devemos também continuar pensando
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about unorthodox artificial intelligence architectures,
88
283600
3016
em arquiteturas pouco convencionais de inteligência artificial,
04:46
which can accept small amounts of data
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286640
1936
que aceitem pequenas quantidades de dados
04:48
and solve some of the most important problems facing us today,
90
288600
2936
e resolvam problemas importantes, especialmente na assistência médica.
04:51
especially in health care.
91
291560
1256
04:52
Thank you very much.
92
292840
1216
Muito obrigado.
04:54
(Applause)
93
294080
3840
(Aplausos)
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