Коллектив авторов - Искусственный интеллект в здравоохранении

Игорь Михайлович Акулин, Полина Игоревна Бурцева, Ольга Александровна Махова, Андрей Михайлович Сарана, Екатерина Александровна Чеснокова Искусственный интеллект в здравоохранении Учебное пособие

* * *

© Санкт-Петербургский государственный университет, 2023

Введение

Объем знаний в мире огромен и продолжает стремительно увеличиваться. При этом в большинстве знания разнородны, не отформатированы, не структурированы и постоянно изменяются. В таких условиях крайне важно найти способы эффективно анализировать и применять имеющиеся знания, в том числе неполные и неточные. Эту задачу решают технологии, основанные на использовании искусственного интеллекта (далее – ИИ).

В настоящее время применение ИИ в разных сферах жизни общества, в том числе здравоохранении, становится уже привычным. Развитие ИИ наряду с другими элементами цифрового здравоохранения, например интернетом вещей, телемедициной, способствует повышению качества и доступности медицинской помощи.

Медицинское сообщество находится на заре новой эры, когда ИИ начинает внедряться в повседневную клиническую практику. Технологии искусственного интеллекта в здравоохранении активно развиваются, что требует создания полноценного правового регулирования всего жизненного цикла ИИ, от разработки до контроля за его применением. Глобальной сейчас является проблема почти полного отсутствия подобного регулирования. Только отдельные государства, в том числе Российская Федерация, проводят системную работу по созданию нормативной базы в области ИИ.

В формирующемся регулировании применения ИИ ключевую роль играет соблюдение безопасности и базовых этических принципов. Понимание возможностей и ограничений, связанных с использованием ИИ при оказании медицинских услуг, а также основных требований в сфере обращения медицинских изделий (далее – МИ) необходимо для эффективной работы организаторов здравоохранения.

Настоящее учебное пособие предназначено для самоподготовки студентов медицинских высших учебных заведений, а также ординаторов по дисциплине «Общественное здоровье и здравоохранение».

Раздел 1 Технологии искусственного интеллекта

§ 1. Общие положения

Концепция использования компьютерных технологий для имитации мышления и разумного поведения была впервые описана Аланом Тьюрингом (Alan Mathison Turing) в 1950 г. Основной научной задачей являлось изучение работы человеческого мозга. Шесть лет спустя Джон Маккарти (John McCarthy) дал определение термина «искусственный интеллект» (artificial intelligence, AI): наука и техника создания интеллектуальных машин, особенно интеллектуальных компьютерных программ.

В начале 1980-х годов ученые, занимающиеся теорией вычислений, Барр (Valerie Barr) и Файгенбаум (Edward Albert Feigenbaum) предложили такое определение искусственного интеллекта: «область информатики, которая занимается разработкой интеллектуальных компьютерных систем, то есть систем, обладающих возможностями, которые мы традиционно связываем с человеческим разумом, – понимание языка, обучение, способность рассуждать, решать проблемы и т. д.»^[1].

Суть создания ИИ заключается в том, чтобы сформировать систему, которая смогла бы автономно работать, решая интеллектуальные задачи по подобию когнитивных процессов у человека. Разработка данной системы основана на таких дисциплинах, как математика, компьютерные науки, биология, физиология, психология, лингвистика и др.

Основой ИИ являются алгоритмы, которые транслируются в компьютерный код, содержащий инструкции для быстрого анализа и преобразования данных в выводы, информацию или другие выходные данные.

В настоящее время в России ИИ определяется как комплекс технологических решений, позволяющих имитировать когнитивные функции человека (включая самообучение и поиск решений без заранее заданного алгоритма) и получать при выполнении конкретных задач результаты, сопоставимые как минимум с результатами интеллектуальной деятельности человека [Указ…, 2019].

Комплекс технологических решений включает в себя информационно-коммуникационную инфраструктуру, программное обеспечение, в том числе то, в котором используются методы машинного обучения, процессы и сервисы по обработке данных и поиску решений.

Система ИИ (artificial intelligence system) – программное обеспечение, в котором используются технологические решения ИИ.

Для понимания --">