دکتر بهاوش کاتاریا
دانشیار دانشکده محاسبات و فناوری، مؤسسه تحقیقات پیشرفته، گاندینگر، هند
«از پیکسل تا دانش: مدلهای بیناییـزبانی برای پاتولوژی دیجیتال و هوش مصنوعی زیستپزشکی»
چکیده
هوش مصنوعی بهسرعت حوزه تصویربرداری پزشکی را دگرگون کرده و به سامانههای محاسباتی امکان داده تا الگوها را تشخیص دهند و از دادههای بصری پیچیده اطلاعات معنادار استخراج کنند. در سالهای اخیر، ظهور مدلهای بیناییـزبانی (VLM) با پیوند دادن درک بصری به زبان طبیعی، پارادایم تازهای پدید آورده و فرصتهایی برای سامانههای هوش مصنوعی فراهم کرده که نهتنها تصاویر را تحلیل میکنند، بلکه درباره آنها استدلال میکنند، یافتهها را بیان میکنند و دانش چندوجهی زیستپزشکی را یکپارچه میسازند.
پاتولوژی دیجیتال حوزهای بسیار جذاب برای این دگرگونی است. تصاویر تماماسلاید حجم عظیمی از اطلاعات بصری و مکانی، از ریختشناسی سلولی تا معماری بافتی، را در خود دارند و چالشهای محاسباتی و روششناختی چشمگیری ایجاد میکنند. رویکردهای سنتی یادگیری عمیق در وظایفی مانند طبقهبندی بافت، تشخیص سرطان و پیشبینی نشانگرهای زیستی نتایج امیدبخشی کسب کردهاند، اما این رویکردها اغلب وظیفهمحورند و به حجم زیادی داده برچسبخورده دقیق نیاز دارند.
این سخنرانی بررسی میکند که چگونه مدلهای بنیادی و مدلهای بیناییـزبانی میتوانند به رفع این چالشها کمک کنند و رویکردی انعطافپذیرتر و تعمیمپذیرتر برای پاتولوژی محاسباتی فراهم آورند. در این ارائه، یکپارچهسازی اطلاعات بصری حاصل از تصاویر تماماسلاید با اطلاعات متنی برگرفته از گزارشهای پاتولوژی، متون علمی و دانش بالینی بحث خواهد شد. همچنین بررسی میشود که یادگیری چندوجهی چگونه میتواند از یادگیری بدوننمونه و کمنمونه، بهبود یادگیری بازنمایی، سامانههای هوش مصنوعی تعاملی و رویکردهای نوین به کشف علمی پشتیبانی کند.
با تکیه بر تحولات اخیر در پاتولوژی دیجیتال و هوش مصنوعی زیستپزشکی، این گفتار چالشهای عملی استقرار مدلهای بیناییـزبانی در جریانهای کاری واقعی زیستپزشکی را نیز بررسی میکند؛ از جمله کیفیت داده، انطباق دامنه، تفسیرپذیری، زیرساخت محاسباتی، حریم خصوصی و اعتبارسنجی بالینی. به تمایز میان توانمندیهای چشمگیر مدلها در محیطهای پژوهشی و الزامات سامانههای هوش مصنوعی قابل اعتماد و از نظر بالینی معنادار توجه خواهد شد.
در نهایت، مدلهای بیناییـزبانی این ظرفیت را دارند که هوش مصنوعی پزشکی را از وظایف منفرد تحلیل تصویر فراتر برده و به سامانههایی سوق دهند که شواهد بصری را با دانش زیستپزشکی و تخصص انسانی یکپارچه میکنند. این سخنرانی مروری خواهد بود بر فرصتها، چالشها و جهتگیریهای آینده مدلهای بیناییـزبانی در پاتولوژی دیجیتال و تصویربرداری پزشکی، با هدف تشویق همکاری میان جامعه بینایی ماشین و جامعه پژوهشهای زیستپزشکی.
زندگینامه
دکتر بهاوش کاتاریا دانشیار دانشکده محاسبات و فناوری مؤسسه تحقیقات پیشرفته در گاندینگر هند است. او دکتری مهندسی کامپیوتر دارد و بیش از ۱۸ سال تجربه یکپارچه در آموزش، پژوهش و رهبری دانشگاهی در نهادهای برجسته هند و آمریکا دارد؛ از جمله مؤسسه علوم هند (IISc) بنگلور و دانشکده پزشکی دانشگاه اِموری در آتلانتا که در آنجا بهعنوان پژوهشگر پسادکتری با حمایت NIH فعالیت میکرد. او پیشتر ریاست گروه علوم کامپیوتر دانشگاه کادی ساروا ویشواویدیالایا در گاندینگر را بر عهده داشت. حوزههای پژوهشی او شامل هوش مصنوعی، یادگیری ماشین، یادگیری عمیق، بینایی ماشین و کاربردهای ترجمهای آنها در پاتولوژی دیجیتال، تحلیل تصاویر پزشکی و اطلاعرسانی تصاویر تماماسلاید در مقیاس بزرگ است. او در نشریات IEEE Transactions، الزویر و اسپرینگر منتشر کرده، هشت ثبت اختراع و ثبت طرح در بریتانیا و هند دارد و شش کتاب و فصل کتاب نوشته یا در نگارش آنها همکاری کرده است.