Компьютерный чип на основе IBM TrueNorth поможет предсказывать наступление припадка у эпилептиков

Как уже сообщалось в нашем блоге, Ливерморская национальная лаборатория (LLNL) создала суперкомпьютер на базе чипа TrueNorth. Принцип работы этой системы похож на принцип работы мозга человека (в той мере, в какой ученые понимают основы функционирования этого органа). В данном случае речь идет об имитации сети из 16 миллионов нейронов с 4 млрд синапсов. Этот компьютер является одним из наиболее мощных среди всех прочих «мозгоподобных» ПК, созданных человеком. Разработчики компьютера надеются, что через некоторое время такие системы смогут выполнять чрезвычайно сложные вычисления с огромной скоростью, потребляя минимум энергии.

Но сам чип TrueNorth может использоваться не только для создания производительных ПК. Он может работать и на благо медицины. Так, команда исследователей из Мельбурнского университета объединила усилия с корпорацией IBM для создания специфической системы «нейросеть + чип», предсказывающей наступление эпилептического припадка. Такой чип, по задумке авторов, осуществляет перманентный мониторинг деятельности мозга человека (идет отслеживание электрических сигналов). Собранную информацию имплантат пересылает по беспроводной связи на специализированное устройство с архитектурой нейронной сети.

В рамках этого проекта нейронную сеть «обучают» идентифицировать определенные электрические паттерны, возникающие в самом начале эпилептического припадка.

«Мы стараемся вычленить необходимую для наших целей информацию, отделив ее от фонового шума. Таким образом, мы хотим добиться возможности идентифицировать конкретный тип припадка у определенного человека», — сообщил глава команды исследователей Стивен Харрер.

По словам ученого, они используют тот же принцип обучения нейронных сетей, что и компания Facebook или Google. Социальная сеть, например, поставила нейронную сеть себе на службу — система идентифицирует фотографии различных пользователей и предлагает тегировать или найти похожие. В ОС Android схожий принцип используется для распознавания голосовых команд пользователя. И сейчас Харрер «скармливает» информацию о работе мозга человека создаваемой системе.

Цель проекта — создание беспроводного носимого устройства, который вместе с мозговым имплантатом будет вести мониторинг электрической активности мозга человека, предсказывая наступление припадка.

Это звучит как фантастика, но ученые работают с реальным проектом. Используя более простой имплантат, они три года собирали энцефалограммы эпилептиков. И сейчас на основе этой информации и производится обучение нейронной сети. По мнению многих экспертов, знакомых с проектом, предсказание наступления припадка задача сложная, но решаемая.

В случае припадка даже секунды играют важную роль. Пациенты смогут подготовиться к припадку (отойти в безопасное место, обратиться к врачу и т.п. — смотря, сколько времени у них будет), и это значительно снизит угрозу жизни и здоровью эпилептика. Например, человек сможет быстро уйти с трассы, включив аварийный режим, или же отойти от края обрыва, находясь на прогулке.

До создания такой системы, по словам автора проекта, еще далеко. Но уже сейчас понятно, что все это вполне достижимая реальность.