谷歌利用深度學(xué)習(xí)將眼睛視為個(gè)人健康的“指示器”

眼膜圖象可使計(jì)算機(jī)預(yù)測(cè)一個(gè)人是否會(huì)馬上心臟病發(fā)作。

人們常說(shuō)，眼睛是心靈的窗戶(hù)。但谷歌公司的研究人員將其視為個(gè)人健康的“指示器”。這個(gè)技術(shù)巨頭正通過(guò)分析人類(lèi)視網(wǎng)膜的照片，利用深度學(xué)習(xí)預(yù)測(cè)一個(gè)人的血壓、年齡和吸煙狀況。谷歌公司的計(jì)算機(jī)利用血管排列收集線索。同時(shí)，一項(xiàng)初步研究表明，這些機(jī)器能利用此類(lèi)信息預(yù)測(cè)一個(gè)人是否有患上心臟病的風(fēng)險(xiǎn)。

最新研究依靠的是卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)—— 一種正在改變生物學(xué)家分析圖像的深度學(xué)習(xí)算法?？茖W(xué)家正利用該方法尋找基因組中的突變，并且預(yù)測(cè)單個(gè)細(xì)胞布局的變化。谷歌公司的方法是新的深度學(xué)習(xí)應(yīng)用浪潮（讓圖像處理變得更加簡(jiǎn)單和通用）的一部分，并且不久前在一篇預(yù)印本中得以描述。該方法甚至能辨別被忽略的生物學(xué)現(xiàn)象。

“之前，將機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用于很多生物學(xué)領(lǐng)域是不切實(shí)際的。”位于美國(guó)加州山景城的谷歌研究院工程總監(jiān)Philip Nelson介紹說(shuō)，“現(xiàn)在，你可以了。但更讓人激動(dòng)的是，如今機(jī)器能發(fā)現(xiàn)之前人類(lèi)可能都無(wú)法看到的東西?！?/p>

與此同時(shí)，來(lái)自西雅圖艾倫細(xì)胞科學(xué)研究所的細(xì)胞生物學(xué)家正利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，將通過(guò)光學(xué)顯微鏡捕捉的灰色的細(xì)胞平面圖像轉(zhuǎn)換成細(xì)胞的一些器官用彩色被標(biāo)識(shí)出來(lái)的3D圖像。該方法消除了給細(xì)胞著色的需求。著色是一個(gè)需要更多時(shí)間和復(fù)雜實(shí)驗(yàn)室的過(guò)程，并且可能破壞細(xì)胞。去年12月，一個(gè)團(tuán)隊(duì)發(fā)表了一項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)的細(xì)節(jié)。該技術(shù)僅利用一些數(shù)據(jù)，比如細(xì)胞輪廓，便能預(yù)測(cè)更多細(xì)胞組分的形狀和位置。

“如今你看到的是，機(jī)器學(xué)習(xí)在完成同成像相關(guān)的生物學(xué)任務(wù)上正經(jīng)歷一場(chǎng)史無(wú)前例的變化?！甭槭±砉W(xué)院—哈佛大學(xué)布羅德研究所成像平臺(tái)負(fù)責(zé)人Anne Carpenter表示。2015年，她帶領(lǐng)的跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)開(kāi)始利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理細(xì)胞成像。如今，這一網(wǎng)絡(luò)能處理該中心約15%的圖像數(shù)據(jù)。據(jù)Carpenter預(yù)測(cè)，此方法將在幾年內(nèi)成為該中心主要的處理模式。