„Robot chirurg“. Stačilo mu ukázať videá, aby sa naučil operovať tak dobre, ako chirurg s dlhoročnou praxou
Výskumníci predstavili robota, ktorý dokázal operovať rovnako dobre ako skúsený chirurg. Zručnosti získal vďaka systému "da Vinci Surgical System", ktoré naberal sledovaním videí.
Umelá inteligencia robí míľové pokroky a neustále ju môžeme pozorovať v nových a nových uplatneniach. Výskumníci z Johns Hopkins University v novej práci ukázali robota, ktorý dokáže operovať ako skúsený chirurg.
Robotovi nebolo treba veľa, aby dokázal to, za čím stoja roky štúdia a roky tvrdej praxe. Stačilo, že sa pozrel na pár chirurgických videí a dokázal to robiť rovnako dobre, ako trénovaný expert. Ako autori štúdie vysvetľujú, takzvaný imitačný tréning chirurgických robotov znamená, že netreba každého jedného robota presne programovať krok po kroku, ktorý sa vyžaduje počas operačného zákroku.
“Naša práca demonštruje, že sa odbor robotickej chirurgie blíži čoraz viac ku skutočnej autonómii. Veríme, že jedného dňa by robot dokázal vykonať aj komplexné chirurgické zákroky bez pomoci človeka,” píšu vedci.
Na výskume spolupracovali aj vedci zo Stanford University. Na trénovanie robota použili systém da Vinci Surgical System a naučili ho tri základné úlohy, ktoré sa vyžadujú pri každom chirurgickom zákroku. Prvou bolo narábanie s ihlou, druhou nadvihnutie tkaniva a treťou šitie. V každom prípade robot trénoval na špeciálnom modeli a netrvalo dlho, aby robot dokázal tieto zákroky vykonávať tak presne, ako trénovaní ľudskí chirurgovia.
Mimoriadne presné zákroky
Ako sme už spomenuli na začiatku, robota trénovali pomocou imitačnej metódy. Tento výcvik ale doplnila rovnaká učiaca architektúra, aká je základom pre umelú inteligenciu ChatGPT. Zatiaľ čo ChatGPT pracuje s textom a slovami, tento robot pracuje s pohybom. Pohyb vedci transformovali do jazyka, vďaka ktorému robot dokáže interpretovať uhly pohybu pomocou matematiky.
Na trénovanie umelej inteligencie výskumníci použili stovky videí, ktoré sa nachádzali na ramenách robotov spoločnosti da Vinci. Tieto videá zachytili chirurgovia po celom svete. Ide o zábery, ktoré vznikajú preto, aby lekári mohli vykonať pooperačnú analýzu. Následne sa tieto zábery uložia do archívu. Celosvetovo sa využíva približne 7-tisíc da Vinci robotov a viac ako 50-tisíc chirurgov sa trénuje na tomto systéme. Vďaka tomu mala umelá inteligencia dostatok materiálu, na ktorom mohla trénovať.
Neprehliadni
Výskumníci zároveň konštatujú, že systém da Vinci má reputáciu, že je nepresný. Napriek tomu autori štúdie našli spôsob, ako aj chybné príkazy využiť tak, aby fungovali. Kľúčom k rozlusknutiu problému bolo nacvičiť AI model na tom, aby robil relatívne pohyby, nie absolútne akcie, ktoré boli nepresné.
“Potrebujeme len obrazový input a následne tento AI systém nájde správnu akciu. Zistili sme, že len s niekoľkými stovkami videí sa dokáže model naučiť procedúru a generalizovať nové prostredia, s ktorými sa model nestretol,” tvrdí vedúci štúdie, Ji Woong Kin.
Robot vie aj to, čo ho vedci neučili
Autorov štúdie prekvapilo, že je model mimoriadne dobrý v učení sa vecí, ktoré mu autori neukázali. Stalo sa napríklad, že robot pustil ihlu na zem. Následne ju automaticky zobral a pokračoval v práci. Hoci sa to zdá triviálne, takéto správanie ho autori výskumu nenaučili.
Výskumníci veria, že už čoskoro by mohol byť tento model použitý na to, aby robota dokázal rýchlo naučiť prakticky akýkoľvek chirurgický zákrok. Momentálne autori štúdie trénujú robota na to, aby dokázal vykonať celú operáciu, nielen drobné zákroky v rámci operácie. Dodávajú, že pred týmto revolučným objavom sa vyžadovalo, aby niekto pracne nakódoval robotovi každý jeden krok operácie.
Človek môže stráviť pokojne aj desať rokov, než dokáže namodelovať zašívanie rany, no toto zašívanie je len pre jeden typ chirurgického zákroku. V tomto smere ide o veľmi obmedzujúci problém. Imitačné učenie by ale robotovi umožnilo naučiť sa rôzne chirurgické procedúry a následne ich opakovaným tréningom zdokonaliť len v priebehu niekoľkých dní. Hlavnou ideou tohto robota je znížiť počet medicínskych chýb a dosiahnuť ešte presnejšie chirurgické zákroky.
