Специалисты Сибирского центра искусственного интеллекта Томского государственного университета (ТГУ) совместно с Институтом высшей нервной деятельности и нейрофизиологии (ИВНД и НФ) РАН создали систему для автоматической обработки данных мозговой активности у лабораторных крыс. Разработка ускорит исследования абсансной эпилепсии — формы заболевания, характеризующейся кратковременной потерей сознания.
Система анализирует электрокортикограмму (ЭКоГ), фиксируя фазы глубокого сна и эпилептические приступы с точностью до 88%. Ранее расшифровка таких данных выполнялась вручную и занимала значительное время. Алгоритм использует сигналы всего с одного электрода, установленного в лобной доле мозга, что упрощает процесс.
Использование автоматических алгоритмов существенно облегчает анализ таких записей, снижая временные затраты в десятки раз с минимальными потерями в точности. Разработка и внедрение подобных методов для решения трудоемких задач, требующих больших затрат времени и сил специалистов, крайне востребованы в научной деятельности.
Разработка стала продолжением сотрудничества после победы команды центра на хакатоне «Цифровой прорыв. Сезон: искусственный интеллект». В основе системы — алгоритм CatBoost в сочетании с вейвлет-преобразованием, что обеспечивает высокую скорость обработки — до 25 секунд на час записи.
Мы обучали модель на библиотеке данных, размеченных экспертами ИВНД и НФ РАН. Сделали приложение, теперь в него можно загружать данные ЭКоГ. Система производит весь процесс обработки данных без участия эксперта с минимумом погрешностей.
По данным ВОЗ, эпилепсией страдают около 50 миллионов человек в мире. Исследования на крысах линии WAG/Rij помогают изучить механизмы развития болезни. Результаты работы планируется опубликовать в научном журнале.
Читайте ещё материалы по теме:
Программно-аппаратный комплекс для автоматизации производства Factory director разработали в МФТИ
