Znajdź zawartość

Naukowcy i studenci z Politechniki Gdańskiej (PG) opracowali nowatorski system do rozpoznawania złośliwości guzów nerek. Dzięki niemu możliwa będzie dokładniejsza diagnoza, a także zmniejszenie liczby niepotrzebnych operacji narażających zdrowie i życie pacjentów. Większość pacjentów z guzami nerek to osoby starsze, dla których operacja usunięcia guza może okazać się wysoce ryzykowna. Zdaniem lekarzy, jeśli guz nie jest złośliwy, bezpieczniej jest nie wykonywać operacji i pozostawić guz jedynie do dalszej obserwacji. Określenie złośliwości guza nie jest jednak prostym zadaniem. Szacuje się, że obecnie w Polsce 15-20 proc. operacji usunięcia nerki po wykryciu w niej guza wykonuje się niepotrzebnie, bo guz, początkowo określony jako złośliwy, po operacji i zbadaniu histopatologicznym okazuje się łagodny. Rocznie w Polsce jest to około 900 operacji, które bez potrzeby narażają zdrowie pacjentów i znacząco pogarszają komfort ich życia, a problem ten będzie w przyszłości tylko narastać. Przyczynić do tego może się również pandemia wirusa SARS-CoV-2, który powoduje choroby nerek nawet u 15 proc. zarażonych nim pacjentów. System opracowany przez naukowców, lekarzy i studentów Z pomocą w rozwiązaniu tego problemu przyszli naukowcy i studenci PG. Opracowali oni system TITAN (Technology In Tumor ANalysis), który przy użyciu technologii uczenia maszynowego i algorytmów sztucznej inteligencji określa prawdopodobieństwo złośliwości guza nerki na podstawie zdjęcia tomografii komputerowej jamy brzusznej. W zespole Radiato.ai, który stoi za projektem TITAN, udało się połączyć kompetencje i możliwości pracowników badawczo-dydaktycznych Wydziału FTiMS PG - dr. inż. Patryka Jasika (Team Leader) oraz dr. inż. Pawła Sytego (Product Owner) - a także studentów Wydziałów FTiMS i ETI: Aleksandra Obuchowskiego (Head AI Architect), Romana Karskiego (Data Scientist), Barbary Klaudel (Medical Image Specialist), Bartosza Rydzińskiego (Backend Developer) i Mateusza Anikieja (Devops). W zespole pracował również lekarz Mateusz Glembin z Oddziału Urologii Szpitala św. Wojciecha w Gdańsku. Sztuczna inteligencja pomocna w ocenie złośliwości guzów System informatyczny TITAN wykorzystuje sztuczną inteligencję do oceny złośliwości guzów nerek na podstawie zdjęcia tomografii komputerowej (TK), osiągając skuteczność na poziomie 87 proc. Aby stworzyć bazujący na metodach uczenia maszynowego autorski model predykcyjny, zdobyto ponad 15 tys. zdjęć tomografii komputerowej z niemal 400 przypadków medycznych. Przy opracowywaniu naszego algorytmu przykładaliśmy szczególną uwagę do rozpoznawania guzów łagodnych, gdyż to właśnie poprawne ich wykrycie może potencjalnie uratować życie pacjenta – tłumaczy Aleksander Obuchowski. Nie było to łatwe zadanie, gdyż guzy łagodne stanowiły tylko 26 proc. naszej bazy danych. Po przeanalizowaniu dziesiątek architektur sieci neuronowych i metod przetwarzania obrazów udało się nam jednak osiągnąć wynik 10/10 poprawnie rozpoznanych guzów łagodnych. To pozwoliło z kolei na zbudowanie bazy wiedzy, na której wytrenowane zostały algorytmy wykorzystujące głębokie sieci neuronowe, osiągające tak wysoką skuteczność przy jednoczesnym wychwytywaniu 10 na 10 guzów łagodnych. W rezultacie może się to przełożyć na ocalenie nerek i ograniczenie liczby niepotrzebnych operacji. Dzięki wykorzystaniu systemu TITAN lekarz uzyskuje dodatkową opinię w postaci sugestii algorytmu w ciągu zaledwie kilkunastu sekund – wyjaśnia dr inż. Patryk Jasik. System nie zastępuje jednak diagnozy lekarskiej, a jedynie zwraca uwagę na to, które przypadki mogły zostać błędnie zaklasyfikowane. Dzięki systemowi lekarze są w stanie uważniej przyjrzeć się takim guzom, skonsultować diagnozę z innymi specjalistami bądź skierować pacjenta na dalsze badania. Taka selekcja w rezultacie może znacząco ograniczyć liczbę błędnie zdiagnozowanych guzów. Dodatkowo, jeżeli w badaniu histopatologicznym okaże się, że guz faktycznie był złośliwy, lekarz może dodać taki przypadek do bazy wiedzy, co usprawni działanie algorytmu w przyszłości. Pierwsze testy w gdańskim szpitalu System został stworzony w ramach programu e-Pionier (jest on prowadzony przez Excento, spółkę celową Politechniki Gdańskiej), który łączy zespoły młodych programistów z instytucjami publicznymi w przygotowywaniu innowacyjnych rozwiązań z branży ICT. Problem braku narzędzi diagnostycznych wykorzystujących technologie informatyczne został zgłoszony z ramienia spółki Copernicus Podmiot Leczniczy oraz Szpitala św. Wojciecha w Gdańsku przez dr. n. med. Wojciecha Narożańskiego. System będzie w najbliższym czasie testowo wdrożony w Szpitalu św. Wojciecha w Gdańsku, gdzie lekarze wykorzystywać go będą w diagnozie bieżących przypadków guzów nerek. Jest to pierwszy tego typu system w Polsce, który będzie wykorzystywany w praktyce. « powrót do artykułu

Chociaż poziom wiedzy i umiejętności polskich rzemieślników znacznie się przez ostatnich kilkadziesiąt lat poprawił, wielu rodaków wciąż hołduje zasadzie „nikt nie zrobi ci tak dobrze, jak ty sam”. Polacy sami remontują domy i mieszkania, a gdy to tylko możliwe, także budują systemem gospodarczym. I nic dziwnego, bo można na tym sporo zaoszczędzić. Wielka frajda czy droga przez mękę? Kto przystąpił do budowy domu, ten dobrze wie, że samo załatwienie formalności zmierzających do uzyskania pozwolenia na budowę to przeważnie gehenna. Nie każdy zdecyduje się więc na jej kontynuowanie, a więc wykonywanie wszystkich robót, które nie wymagają uprawnień ani szczególnych umiejętności, własnymi siłami. Budowa systemem gospodarczym może przy tym potrwać dłużej niż zlecona fachowym ekipom, bo przecież filozof i dentystka niekoniecznie znają się na zbrojeniu, szalunkach czy ławach. Nawet jeśli mają w rodzinie lub w kręgu bliskich znajomych kogoś, kto ma to wszystko w małym palcu i gotów jest pomóc, wiele pracy wykonają wolniej niż fachowcy, bo po prostu nie mają niezbędnej wprawy. Budowa systemem gospodarczym zalety Zbudować dom własnymi rękami jest ciężko,bardzo ciężko. Ma to jednak swoje niezaprzeczalne zalety. Pierwsza z nich polega na tym, że inwestor osobiście zaangażowany w budowę będzie znał swój dom jak nikt inny. Budynek nie będzie miał przed nim żadnych tajemnic, co przyda się zawsze wtedy, gdy trzeba będzie coś naprawić lub przerobić. Zaleta druga polega na tym, że inwestor najprawdopodobniej wykona pracę niezwykle starannie, bo przecież buduje dla siebie, a ponadto dopilnuje każdego etapu robót wykonywanych przez fachowców. W naturalny sposób nauczy się o budownictwie wszystkiego tego, o czym uprzednio mógł nie mieć pojęcia, a co można przecież ogarnąć rozumem, przyswoić sobie i zapamiętać. Dla niejednego inwestora taka budowa, mimo całego wysiłku, będzie źródłem radości i satysfakcji, bo samodzielne wykonywanie poszczególnych prac i obserwowanie ich postępu nie może przecież nie cieszyć. Oszczędności to wielka pokusa Możliwość zaoszczędzenia ładnych kilkudziesięciu tysięcy złotych na robociźnie przemawia do wyobraźni. Dodatkowe pieniądze można zaoszczędzić, kupując gotowy projekt, np. na stronie zawierającej projekty domów energooszczędnych – domoweklimaty.pl. Jeżeli inwestorowi pomoże znający się na budownictwie członek rodziny lub przyjaciel, który zapewni prawidłowy przebieg wykonywanych samodzielnie prac, mury będą się piąć do góry przy ograniczonym do minimum udziale wynajętych fachowców. Warto jednak pamiętać, że każdy popełniony błąd będzie się mścił latami, toteż lepiej wziąć na swoje barki prace prostsze, jak choćby rozliczne roboty wykończeniowe, niż podejmować czynności znane tylko z lektury poradników i oglądania porad na YouTube. Znaj proporcjum, mocium panie… Kluczem do sukcesu jest więc między innymi prawidłowe rozdzielenie prac, które można wykonać własnoręcznie, od tych, którymi muszą zająć się fachowcy, jeśli budynek ma być konstrukcją ze wszech miar udaną. Pewną pomocą może być artykuł „Oszczędności inwestora, czyli budowa systemem gospodarczym krok po kroku”. Wymienia on etapy budowy, które można zrealizować metodą gospodarczą, przestrzegając zarazem przed trudnościami, z którymi będzie się musiał zmierzyć każdy, kto postanowi odbierać chleb budowlańcom. Przestrzega przy tym, że nie jest to wyzwanie dla każdego, a wielu, którzy je podjęli, zdążyło tego gorzko pożałować. O taki bilans nietrudno, jeśli popełni się błędy w planowaniu prac, ale i wydatków. « powrót do artykułu

Praca w szpitalu wiąże się ze sporym stresem. Gra toczy się o dużą stawkę, bo o czyjeś życie. Wymagania są wysokie, a dość często nikt nie docenia osiąganych rezultatów. By zapobiec wypaleniu zawodowemu u przedstawicieli różnych profesji medycznych, Centrum Zdrowia Cyfrowego Uniwersytetu Pensylwanii zaczęło testy High Five, nawiązującego do mediów społecznościowych systemu przesyłania współpracownikom miłych/humorystycznych memów i GIF-ów. Wyniki badania zespołu prof. Kathleen Lee ukazały się w piśmie NEJM Catalyst Innovations in Care Delivery. Okazało się, że system został dobrze przyjęty przez większość pracowników Oddziału Medycyny Ratunkowej Szpitala Uniwersyteckiego, HUP (to tu po raz pierwszy go wdrożono). Błędy medyczne mogą skutkować poważnymi konsekwencjami, a do sukcesów nie przywiązuje się często tej samej wagi. Ta nierównowaga jest uznawana za ważny czynnik prowadzący do wypalenia zawodowego - podkreśla prof. Lee. Jakiś czas temu troje lekarzy i naukowcy z Centrów Zdrowia Cyfrowego oraz Innowacji w Służbie Zdrowia postanowili popracować nad systemem do szybkiego wysyłania miłych wiadomości. Wg nich, mógł to być sposób na nawiązywanie i podtrzymywanie pozytywnych kontaktów i, co bardzo ważne, przeciwdziałanie wypaleniu zawodowemu. Twórcy "Piąteczki" bazowali na tym, co ludzie i tak robią w codziennym życiu - na zachowaniach związanych z korzystaniem z serwisów społecznościowych i wysyłaniem SMS-ów. Z systemu da się korzystać na różnych urządzeniach z różnymi systemami operacyjnymi. Do platformy można się dostać za pośrednictwem strony WWW; nie trzeba ściągać żadnej aplikacji. Osobę, do której chce się wysłać wiadomość, wyszukuje się za pomocą nazwiska, zajmowanego stanowiska itp. Użytkownik może wybierać z biblioteki medycznych memów i GIF-ów; ich treść jest humorystyczna albo pozwala złożyć adresatowi gratulacje. Wiadomość można personalizować za pomocą osobistego komentarza. Krótko po wdrożeniu systemu dodano opcję reakcji zwrotnej. By ocenić skuteczność High Five, zespół Lee analizował jego wykorzystanie na Oddziale Medycyny Ratunkowej HUP od czasu wdrożenia, czyli sierpnia 2016 r., do czerwca br. Z platformy korzystało 88% (227 na 259) pielęgniarek, rezydentów i lekarzy. Wysłano blisko 2400 wiadomości; każdy użytkownik wysyłał średnio ok. 3 wiadomości rocznie. Początkowo wiadomości "przepływały" tylko między dwiema osobami, ale w połowie 2017 r. zaczęto wyświetlać posty w czasie rzeczywistym (na monitorze); wyjątkiem były interakcje, w przypadku których zaznaczono opcję "nie udostępniaj publicznie". Okazało się, że ten prosty zabieg zwiększył średnią liczbę użytkowników z 49 do 81 miesięcznie. Choć High Five był pomyślany jako system do wzajemnego doceniania, można go także wykorzystywać jako narzędzie do pomiaru priorytetów i celów organizacyjnych. Wdrażanie High Five zaczęto od Oddziału Medycyny Ratunkowej HUP. Obecnie korzystają z niego pracownicy wszystkich 20 katedr Penn Medicine. « powrót do artykułu

Ponad 2000 uczniów klas czwartych z 57 szkół podstawowych, ponad 370 000 rozwiązanych wygenerowanych zadań matematycznych – to efekt pierwszej edycji projektu "Matematyka – wstęp do kariery wynalazcy". Prowadzony w roku szkolnym 2018/2019 przez naukowców z Wydziału Matematyki i Nauk Informacyjnych Politechniki Warszawskiej projekt miał dwa podstawowe cele: podniesienie u uczniów kompetencji matematycznych oraz weryfikację działania nowej wersji systemu zeszyt.online. Zespół naukowców skupionych wokół Politechniki Warszawskiej przez ostatnie lata pracował nad opartym na sztucznej inteligencji systemem wspierającym naukę matematyki. System zeszyt.online, bo o nim mowa, to platforma, do której użytkowania wystarczy przeglądarka internetowa. Po zalogowaniu uczeń dostaje zadania, których zakres i poziom trudności na bieżąco dostosowują się do aktualnych umiejętności oraz skuteczności w rozwiązywaniu. Indywidualizacja nauki Indywidualizowanie nauczania to przyszłość, od której nie uciekniemy, jeżeli zależy nam na wysokich efektach dydaktycznych i przewadze naszej młodzieży na tle rówieśników z innych krajów. Nie ma sensu, aby bardzo dobry uczeń rozwiązywał wiele prostych, mechanicznych zadań – mówi Artur Jackowski, kierownik zespołu zeszyt.online. Od pewnego momentu niczego nowego się nie nauczy. Aby efektywniej wykorzystywać czas nauki, lepiej dać mu zadania, które wymagają od niego większego wysiłku intelektualnego. Z drugiej strony nie ma co dawać uczniom słabszym bardzo trudnych zadań. Zapewne na razie nie będą w stanie ich rozwiązać. Zmarnują tylko czas i nabiorą awersji do matematyki. System automatycznie indywidualizuje naukę, próbując odpowiednio dobierać zadania matematyczne. System od początku był projektowany z myślą o samodzielnej pracy. Dlatego uczeń od razu po rozwiązaniu zadania dostaje informację, czy zrobił je poprawnie. Jest to szczególnie przydatne, gdy uczeń jest w domu i nie może liczyć na pomoc rodzica czy też korepetytora. Badania pokazały, że dzięki takiej natychmiastowej automatycznej weryfikacji uczeń, będąc później w szkole, mniej stresuje się przy tablicy, częściej odpowiada na pytania nauczyciela i ogólnie, jest aktywniejszy na lekcji. Odejść od schematów, zrozumieć ucznia To, z czego jesteśmy najbardziej dumni, to uzyskany przez nas przełom w diagnozie przyczyn błędów i trudności z zadaniem, a następnie udzielaniem uczniowi indywidualnej pomocy – mówi o systemie kierownik zespołu. Jesteśmy tutaj pionierami na światową skalę. Znacząco zmieniamy podejście do nauczania matematyki. Klasycznie nauczyciel czy korepetytor tłumaczą uczniowi, jak powinien był rozwiązać zadanie. W konsekwencji uczy się w ten sposób schematów. Uczeń przyjmuje je do wiadomości, zapamiętuje, a później próbuje je odtworzyć. Jest to bierne podejście do nauki, które zabija kreatywność. System zeszyt.online, choć pomaga uczniowi dojść do prawidłowego wyniku, nigdy nie wyświetla mu gotowego rozwiązania. Zamiast tego zmusza go do samodzielnego myślenia i poszukiwań. System, gdy zdiagnozuje przyczynę problemu, tak dobiera następne zadania, aby uzupełnić braki w wiedzy i rozumieniu oraz ćwiczy kojarzenie faktów – wyjaśnia Artur Jackowski. Gdy uczeń jest gotowy, to wraca do oryginalnego zadania, które rozwiązuje bez pomocy człowieka. I to się sprawdza. W zeszłym roku szkolnym uczniowie biorący udział w badaniu zrobili błędnie 108 412 zadań. System poprawnie zdiagnozował i znalazł skuteczną pomoc już w co trzecim przypadku. A mówimy tu o danych statystycznych na całkiem dużej próbie badawczej. U uczniów pracujących systematycznie, uzyskujemy jeszcze lepsze wyniki. Im więcej zadań rozwiązuje dana osoba, tym mamy więcej informacji i możemy skuteczniej dopasowywać pomoc. Jak zostać generałem matematyki? Nauka wymaga od ucznia stałego wysiłku. Aby ją uatrakcyjnić i zmniejszyć odczucie wkładanej pracy, system połączony jest z mechanizmami motywującymi. Uczniowie rozwiązując zadania zbierają punkty, które przekładają się na osiągane stopnie. Każdy zaczyna od szeregowego matematyka i rozwija się w kierunku generała. Dodatkowo zdobywa specyficzne odznaczenia za szczególne osiągnięcia. Koniec z matematycznym koszmarem? Nad projektem pracują analitycy, programiści, metodycy, nauczyciele matematyki, psychologowie, osoby odpowiedzialne za wsparcie techniczne i utrzymanie infrastruktury. To silny i zgrany zespół, który umożliwia skuteczną realizację stawianych przed nim wyzwań. Chcielibyśmy, aby z efektów naszej pracy mogli skorzystać uczniowie z całej Polski – mówi Artur Jackowski. Marzy nam się, aby dzięki zeszyt.online matematyka przestała być postrachem wśród uczniów. Mamy rozwiązania, które umożliwiają wychodzenie ze spirali zaległości, indywidualizowanie i koordynowanie nauki, stawianie uczniom celów i dążenie do ich realizacji, przygotowywanie do sprawdzianów i odległych egzaminów połączone z zarządzaniem powtórkami. Wiele tych funkcjonalności jest ciągle testowana na wąskich grupach użytkowników i wymaga dodatkowych nakładów pracy, zanim zostanie szerzej udostępniona. Większe uruchomienie to także koszty związane z utrzymaniem infrastruktury i zapewnieniem wsparcia dla uczniów i nauczycieli. Zwracamy się do organów prowadzących szkoły – wyjaśnia Artur Jackowski. W ich placówkach już teraz możemy uruchomić nasze oprogramowanie, jeżeli będą pokrywały koszty serwerów, wdrożenia oraz współfinansowały dalszy rozwój. Poszukujemy również sponsorów – zarówno wśród firm prywatnych jak również instytucji publicznych, którym zależy na poprawie jakości edukacji i chciałyby mieć w tym swój wkład. System zeszyt.online zdobył wiele pozytywnych opinii od uczniów i nauczycieli, którzy korzystali z niego w pierwszej edycji projektu "Matematyka – wstęp do kariery wynalazcy". W tym roku szkolnym w ramach Programu Operacyjnego Wiedza Edukacja Rozwój 2014–2020 przygotowano bezpłatne miejsca dla 50 dodatkowych klas IV województwa mazowieckiego, żeby dać możliwość przetestowania tego nowatorskiego rozwiązania szerszym kręgom uczniów. Więcej informacji o systemie: zeszyt.online « powrót do artykułu