Проект ФКН победил в конкурсе «Зеркальные лаборатории ВШЭ»
Проект Международной лаборатории интеллектуальных систем и структурного анализа ФКН выиграл в конкурсе “Зеркальные лаборатории ВШЭ”. Проект сфокусирован на интеллектуальном анализе данных в медицинских информационных системах и будет реализовываться совместно с НОЦ Политехнического института Сургутского государственного университета. В конкурсе приняли участие научно-исследовательские подразделения НИУ ВШЭ, планирующие проведение совместных научных исследований с научными подразделениями региональных образовательных организаций высшего образования. Конкурс призван развить внутрироссийские научные коллаборации, повысить эффективность сотрудничества в исследовательской и образовательной сферах и оказать поддержку совместным проектам, реализуемым научными подразделениями НИУ ВШЭ совместно с научными подразделениями региональных университетов. Руководителем проекта будет Василий Громов, заместитель руководителя департамента анализа данных и искусственного интеллекта ФКН.
Создание практически значимых и теоретически обоснованных математических моделей нарушения венозного оттока из нижних конечностей требует сочетания методов из различных областей прикладной математики и медицинских наук. Математически, указанная задача представляет собой обратную задачу математической физики. Решение задач данного класса предполагает, с одной стороны, решение соответствующей прямой задачи, с другой стороны, решение, собственно, обратной задачи, которое относится к области анализа данных и искусственного интеллекта. В данном случае, решение прямой задачи предполагает создание математической модели, сочетающей в себе нелинейную теорию тонкостенных систем и гидродинамику, а также создание численных методов её бифуркационного анализа; предполагается, что различным патологиям венозных сосудов отвечают различные постбифуркационные типы решений этой модели.
При решении обратной задачи необходимым является применение методов прогнозирования хаотических временных рядов для идентификации паттернов тока крови в сосудах, нейросетевых моделей для решения задачи идентификации патологических процессов по результатам МРТ и анализа формальных понятий для формулировки логически прозрачных правил на основе полученных решений обратной задачи – применение результатов решения обратной задачи в медицинской практике требует применения к ним методов интерпретируемого искусственного интеллекта. И при решении прямой задачи, и при решении обратной задачи необходимым предусловием является взаимодействие со специалистами-флебологами и использование существующего опыта лечения соответствующих патологий кровеносной системы и накопленного экспериментального материала. Следует подчеркнуть, что рассматриваемая задача является принципиально междисциплинарной, и получение её эффективного решения требует интеграции компетенций исследователей из всех перечисленных выше областей, что обуславливает необходимость создания зеркальной лаборатории.
Кузнецов Сергей Олегович
Департамент анализа данных и искусственного интеллекта: руководитель департамента
Работа в зеркальной лаборатории направлена на реализацию планов лаборатории МЛ ИССА в области интерпретируемых методов ИИ, которые должны дополнять новые эффективные методы, основанные на нейронных сетях и других "черных ящиках". Медицинская информатика - поле прорывных исследований и один из основных "заказчиков" в области интерпретируемых методов ИИ.
Какие планы у проекта? Прежде всего, это создание работающей междисциплинарной исследовательской группы, совместное использование экспериментальных и теоретических наработок, проведение совместных экспериментальных исследований на базе СурГУ, совместных теоретических исследований на базе СурГУ и НИУ ВШЭ, а также совместное руководство аспирантами, магистрантам и бакалаврами и совместное проведение семинаров и конференций.
Со стороны Сургутского ГУ члены авторского коллектива имеют многолетний практический медицинский опыт в области лечения заболеваний, связанных с венозной системой. Здесь был проведен первичный анализ снимков магнитно-резонансной томографии с установлением четких анатомо-гемодинамических критериев нормы для магистральных вен забрюшинного пространства. Составлен краткий атлас МРТ магистральных вен забрюшинного пространства в норме и патологии. Были получены результаты работы сегментации изображений – отдельных снимков МРТ забрюшинного пространства. Со стороны НИУ ВШЭ члены авторского коллектива обладают компетенциями, позволяющими осуществлять решение прямой и обратной задачи гемодинамики.
Во многом этот проект стал возможен благодаря тому, что Ростислав Яворский, проректор по науке и технологиям нашего университета-партнёра, Сургутского государственного университета, многие годы проработал в департаменте анализа данных и искусственного интеллекта факультета компьютерных наук НИУ ВШЭ. Ростислав сохранил самые лучшие воспоминания о своей работе во ВШЭ и – главное – желание быть причастным к атмосфере Высшей школы экономики, к людям – студентам, преподавателям и исследователям – которые, собственного говоря, и составляют Вышку. Он очень хотел, чтобы к этой атмосфере стали причастны и его новые сургутские друзья и коллеги. Представляется, что успех этого и других подобных проектов свидетельствует о том, что желание многих людей сохранить причастность к НИУ ВШЭ или создать её может стать мощным драйвером (и ресурсом) развития самой Вышки.