Technická univerzita v Košiciach (TUKE) má vďaka spolupráci so spoločnosťou Siemens Healthineers špičkové laboratórium zamerané na zdravotnícke aplikácie. Laboratórium Intelligent Health Lab – Siemens Healthineers Space oficiálne vzniklo v roku 2019, no spolupráca medzi spoločnosťou a univerzitou trvá už omnoho dlhšie.
Túto spoluprácu začali Marián Zorkovský zo strany Siemens Healthineers a za TUKE Iveta Zolotová. Ako uviedla spoločnosť, študenti môžu vďaka práci v laboratóriu prepájať štúdium s praxou a pracovať s najmodernejšími technológiami, ktoré sa bežne používajú v zdravotníckych zariadeniach. Ide napríklad o diagnostické systémy, zobrazovacie zariadenia, a tiež softvéry na analýzu dát.
Jedinečné laboratórium
Študenti tiež môžu pri práci v laboratóriu rozvíjať svoje technické zručnosti, kritické myslenie, a zároveň prichádzať s vlastnými riešeniami v oblasti medicínskej techniky i umelej inteligencie. Spoločnosť Siemens Healthineers spolupracuje s viacerými univerzitami, no laboratórium na TUKE je v súčasnosti jedinečné práve svojím zameraním na riešenia pre zdravotníctvo.
Prvý vzdelávací kontakt s vesmírnou stanicou ISS na Slovensku sa podaril na druhý pokus - FOTO
„Laboratórium sme vytvorili spolu s firmou Siemens Healthineers, spolupracujeme na spracovaní obrazov z počítačového videnia,“ ozrejmil pre agentúru SITA vedúci Katedry kybernetiky a umelej inteligencie FEI TUKE Peter Papcun. Ako ďalej priblížil, v počiatkoch pracovali s výstupmi z röntgenov, išlo najmä o kosti, ktoré klasifikovali.
Venujú sa aj zariadeniam tzv. edge computingu
Zdôraznil ale, že v laboratóriu sa nevenujú len počítačovému videniu, ale aj zariadeniam takzvaného edge computingu, teda zariadeniam na hrane siete. Tie umožňujú spracovanie dát nielen na zariadeniach so silnými výpočtovými výkonmi, vďaka ktorým spracúvajú obrazy, ale tiež aj na zariadeniach s nižšími výpočtovými výkonmi, ktoré sú porovnateľné s klasickými, bežne dostupnými počítačmi, no pri tom majú veľkosť kreditnej karty.
„Tiež dokážu priamo na mieste spracúvať určité informácie. To už záleží od implementácie – na čo to potrebujeme, ako to potrebujeme, a podľa toho sa implementuje niektorý z týchto nástrojov,“ dodal. „V laboratóriu sa venujeme aj robotike, internetu vecí na báze umelej inteligencie aplikovanej v zdravotníctve,“ pokračoval.
Sociálny robot
V laboratóriu možno nájsť aj sociálneho robota, ktorý je motorizovaný. „Používali sme ho, keď sme chceli riešiť opatrovateľstvo a ošetrovateľstvo,“ vysvetlil Papcun. Robot dokázal interagovať s pacientom, ktorý s ním mohol hovoriť. Dodal, že v súčasnosti už disponujú veľkými jazykovými modelmi, ktoré zatiaľ prakticky neaplikovali, no je tu možnosť, že by robot dokázal s pacientom reálne komunikovať o nejakej téme.
Košice plánujú aj v tomto roku pokračovať v investíciách do zlepšovania stavu svojich škôl a školských zariadení
„Interakcie v minulosti boli poväčšine o tom, že ak pacient napríklad spadol, robot sa ho dokázal spýtať, či sa mu niečo nestalo, prípadne či mu nemá privolať pomoc. V podstate to bol četbot, ktorý dokázal okrem komunikácie zareagovať aj na zmeny v prostredí,“ skonštatoval Papcun. Študenti ho využívali v minulosti na súťažiach, v súčasnosti čaká na študentov, či doktorandov, ktorí by dokázali využiť nové jazykové modely na jeho vylepšenie.
Nové výzvy v implementácii umelej inteligencie
Laboratórium využívajú aj doktorandi z Katedry kybernetiky a umelej inteligencie, Ľubomír Urblík a Maroš Krupáš. Urblík sa venuje práci so zariadeniami, ktoré dokážu okamžite spracúvať získané obrazové údaje, napríklad z CT prístrojov bez toho, aby sa niekam posielali na spracovanie.
„V zdravotníctve je veľmi dôležité vedieť dáta spracúvať takýmto spôsobom, aby sa nenarušilo súkromie pacienta. Časté preposielanie dát totiž zvyšuje šance, že sa k nim dostane niekto, kto by sa k nim dostať nemal,“ vysvetlil. Výzvou je dosiahnuť, aby zariadenia s menším výpočtovým výkonom dosahovali podobné výsledky, ako zariadenia s väčším výpočtovým výkonom, a pritom boli menej náročné, napríklad na spotrebu energie.
„Predstavuje to nové výzvy v implementácii umelej inteligencie,“ vraví Urblík. Veľa závisí od konkrétnej implementácie zariadenia. Výsledky jeho výskumu by mohli v praxi priniesť urýchlenie diagnostiky a vyhodnocovanie dát v reálnom čase.
Výskum kolaborácie medzi človekom a strojom
Krupáš pracuje na výskume kolaborácie medzi človekom a strojom, a tiež sa začal venovať veľkým jazykovým modelom. V rámci toho konzultuje napríklad bakalársku prácu, ktorá sa venuje aplikovaniu týchto modelov v nemocničnom prostredí pre robotické úlohy.
Technická univerzita vo Zvolene obnovila svoje vývojové dielne a laboratóriá (foto)
„Príkladom použitia je autonómne CT, ktoré by sa vedelo v rámci nemocnice samo presúvať,“ objasnil. Prácu v laboratóriu Siemens Healthineers Space, hodnotia doktorandi kladne, dostupné výpočtové zdroje sú podľa nich plusom pre ich prácu, aj pre práce študentov.
S počítačovým videním začali pracovať pred desaťročiami
História spracúvania medicínskych dát na katedre je podľa Papcuna veľmi dlhá. S počítačovým videním začali pracovať pred desaťročiami, hoci, samozrejme, s inými metódami, než v súčasnosti.
„V minulosti sa používali iné metódy a spracovanie obrazov bolo na inej úrovni. Teraz máme k dispozícii umelú inteligenciu, neurónové siete, trénovanie modelov. Predtým sa v dátach hľadali konkrétne vzory či tvary, alebo sa oddelilo popredie a pozadie, a na základe toho sa obrazy vyhodnocovali,“ poznamenal.
Katedra disponuje aj ďalšími deviatimi laboratóriami
Okrem Intelligent Health Lab – Siemens Healthineers Space disponuje Katedra kybernetiky a umelej inteligencie aj ďalšími deviatimi laboratóriami, ktoré sú poväčšine odborne zamerané, napríklad na implementáciu najnovších technológií do priemyslu.
Slovenská technická univerzita je podľa rebríčka EngiRank 2024 najlepšou technickou univerzitou na Slovensku
„Máme záverečné práce, ktoré riešia napríklad virtuálnu a rozšírenú realitu,“ priblížil. V ďalších laboratóriách sa venujú aj robotike, okrem iného aj dronom, ďalšiemu spracovaniu obrazu ako takého, inde sa zas študenti venujú vývoju zariadení, napríklad diaľkovo ovládaných domov.
Katedra má aj špecializované výučbové laboratória. Rovnako majú i spoločné laboratórium s CERN (Európska organizácia jadrového výskumu – pozn. SITA), vzhľadom na to, že na katedre majú dlhodobú spoluprácu s touto organizáciou. Spoluprácu majú aj s Európskou vesmírnou agentúrou (ESA).