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

Tradutor: Maurício Kakuei Tanaka Revisor: Maricene Crus

Computer algorithms today are performing incredible tasks

Os algoritmos de computador hoje estão realizando tarefas incríveis

with high accuracies, at a massive scale, using human-like intelligence.

com alta precisão, em larga escala, usando inteligência semelhante à humana.

And this intelligence of computers is often referred to as AI

Essa inteligência dos computadores é muitas vezes apresentada como IA

or artificial intelligence.

ou inteligência artificial.

AI is poised to make an incredible impact on our lives in the future.

A IA está pronta para causar um impacto incrível em nossa vida no futuro.

Today, however, we still face massive challenges

Hoje, no entanto, ainda enfrentamos enormes desafios

in detecting and diagnosing several life-threatening illnesses,

na detecção e no diagnóstico de várias doenças potencialmente fatais,

such as infectious diseases and cancer.

como as doenças infecciosas e o câncer.

Thousands of patients every year

Milhares de pacientes, todos os anos,

lose their lives due to liver and oral cancer.

perdem a vida devido ao câncer de fígado e de boca.

Our best way to help these patients

Nossa melhor maneira de ajudar esses pacientes

is to perform early detection and diagnoses of these diseases.

é fazendo a detecção precoce e o diagnóstico dessas doenças.

So how do we detect these diseases today, and can artificial intelligence help?

Como podemos detectar essas doenças hoje, e a inteligência artificial pode ajudar?

In patients who, unfortunately, are suspected of these diseases,

Para pacientes que, infelizmente, são suspeitos de terem essas doenças,

an expert physician first orders

um médico especialista pede primeiro a realização de exames de imagem caros,

very expensive medical imaging technologies

such as fluorescent imaging, CTs, MRIs, to be performed.

tais como imagens fluorescentes, tomografias, imagens de ressonâncias.

Once those images are collected,

Assim que as imagens são coletadas,

another expert physician then diagnoses those images and talks to the patient.

outro médico especialista faz o diagnóstico delas e fala com o paciente.

As you can see, this is a very resource-intensive process,

Como podem ver, é um processo de recursos muito dispendioso,

requiring both expert physicians, expensive medical imaging technologies,

que exige médicos especialistas e exames de imagem caros,

and is not considered practical for the developing world.

e não é considerado prático para os países em desenvolvimento

And in fact, in many industrialized nations, as well.

nem, de fato, para muitos países industrializados.

So, can we solve this problem using artificial intelligence?

Podemos resolver esse problema usando inteligência artificial?

Today, if I were to use traditional artificial intelligence architectures

Hoje, se eu fosse utilizar arquiteturas tradicionais de inteligência artificial

to solve this problem,

para resolver o problema, eu solicitaria primeiro 10 mil,

I would require 10,000 --

I repeat, on an order of 10,000 of these very expensive medical images

repito, 10 mil dessas imagens médicas muito caras.

first to be generated.

After that, I would then go to an expert physician,

Depois disso, eu iria a um médico especialista,

who would then analyze those images for me.

que, então, analisaria essas imagens para mim.

And using those two pieces of information,

Usando essas duas informações,

I can train a standard deep neural network or a deep learning network

posso capacitar uma rede neural ou de aprendizagem profunda padrão

to provide patient's diagnosis.

a fornecer o diagnóstico do paciente.

Similar to the first approach,

Semelhante à primeira abordagem,

traditional artificial intelligence approaches

as abordagens tradicionais de inteligência artificial sofrem do mesmo problema.

suffer from the same problem.

Large amounts of data, expert physicians and expert medical imaging technologies.

Grandes quantidades de dados, médicos especialistas

e tecnologias especializadas de imagem médica,

So, can we invent more scalable, effective

Será que podemos inventar arquiteturas de inteligência artificial

and more valuable artificial intelligence architectures

mais valiosas, escaláveis e eficazes

to solve these very important problems facing us today?

para resolver esses problemas muito importantes que enfrentamos hoje?

And this is exactly what my group at MIT Media Lab does.

É exatamente isso o que meu grupo do MIT Media Lab faz.

We have invented a variety of unorthodox AI architectures

Temos inventado uma variedade de arquiteturas de IA pouco convencionais

to solve some of the most important challenges facing us today

para resolver alguns dos desafios mais importantes que enfrentamos hoje

in medical imaging and clinical trials.

em exames de imagem e ensaios clínicos.

In the example I shared with you today, we had two goals.

No exemplo que compartilhei hoje com vocês, tínhamos dois objetivos.

Our first goal was to reduce the number of images

O primeiro era reduzir o número de imagens

required to train artificial intelligence algorithms.

necessárias para capacitar os algoritmos de inteligência artificial.

Our second goal -- we were more ambitious,

O segundo objetivo era mais ambicioso:

we wanted to reduce the use of expensive medical imaging technologies

reduzir o uso de tecnologias caras de imagem médica para examinar pacientes.

to screen patients.

So how did we do it?

Como fizemos isso?

For our first goal,

Para o primeiro objetivo, em vez de começarmos com dezenas e milhares

instead of starting with tens and thousands

of these very expensive medical images, like traditional AI,

de imagens muito caras, como a IA tradicional,

we started with a single medical image.

começamos com uma única imagem.

From this image, my team and I figured out a very clever way

A partir dela, minha equipe e eu descobrimos uma maneira muito inteligente

to extract billions of information packets.

de extrair bilhões de pacotes de informação.

These information packets included colors, pixels, geometry

Esses pacotes incluíam cores, pixels, geometria

and rendering of the disease on the medical image.

e renderização da doença na imagem médica.

In a sense, we converted one image into billions of training data points,

De certa forma, convertemos uma imagem em bilhões de pontos de dados de formação,

massively reducing the amount of data needed for training.

reduzindo bastante a quantidade de dados necessários para a formação.

For our second goal,

Para o segundo objetivo,

to reduce the use of expensive medical imaging technologies to screen patients,

reduzir o uso de tecnologias caras de imagem médica para examinar pacientes,

we started with a standard, white light photograph,

começamos com uma fotografia padrão, de luz branca,

acquired either from a DSLR camera or a mobile phone, for the patient.

obtida a partir de uma câmera DSLR ou de um telefone celular para o paciente.

Then remember those billions of information packets?

Lembram-se dos bilhões de pacotes de informação?

We overlaid those from the medical image onto this image,

Sobrepusemos os da imagem médica a essa imagem,

creating something that we call a composite image.

criando algo que chamamos de imagem composta.

Much to our surprise, we only required 50 --

Para nossa surpresa, precisamos apenas de 50,

I repeat, only 50 --

repito, apenas 50

of these composite images to train our algorithms to high efficiencies.

dessas imagens compostas para capacitar nossos algoritmos para altos rendimentos.

To summarize our approach,

Para resumir nossa abordagem,

instead of using 10,000 very expensive medical images,

em vez de usarmos 10 mil imagens médicas muito caras,

we can now train the AI algorithms in an unorthodox way,

podemos capacitar os algoritmos de IA de um modo pouco convencional,

using only 50 of these high-resolution, but standard photographs,

usando apenas 50 dessas fotografias de alta resolução, porém, padrão,

acquired from DSLR cameras and mobile phones,

obtidas de câmeras DSLR e telefones celulares,

and provide diagnosis.

e fornecer o diagnóstico.

More importantly,

Principalmente,

our algorithms can accept, in the future and even right now,

nossos algoritmos podem aceitar, no futuro e até neste momento,

some very simple, white light photographs from the patient,

algumas fotos muito simples, de luz branca, do paciente,

instead of expensive medical imaging technologies.

em vez de tecnologias de imagens médicas caras.

I believe that we are poised to enter an era

Acredito que estamos prontos para entrar em uma era

where artificial intelligence

em que a inteligência artificial

is going to make an incredible impact on our future.

irá causar um impacto incrível em nosso futuro.

And I think that thinking about traditional AI,

Quando pensamos na IA tradicional,

which is data-rich but application-poor,

rica em dados, mas pobre em aplicativos,

we should also continue thinking

devemos também continuar pensando

about unorthodox artificial intelligence architectures,

em arquiteturas pouco convencionais de inteligência artificial,

which can accept small amounts of data

que aceitem pequenas quantidades de dados

and solve some of the most important problems facing us today,

e resolvam problemas importantes, especialmente na assistência médica.

especially in health care.

Thank you very much.

Muito obrigado.

(Applause)

(Aplausos)