Обученные собаки могут обнаружить многие виды заболеваний просто по запаху. В списке: рак легких, молочной железы, яичников, мочевого пузыря и простаты, а также Covid-19. Исследования подтверждают: в случаях, связанных с раком простаты, собаки имеют 99-процентный успех в обнаружении заболевания путем обнюхивания образцов мочи пациентов. Но для дрессировки таких собак требуется время, а их доступность и время ограничены. На рынке диагностирования возникла конкуренция…
Результаты, которые, по словам исследователей, могут привести к созданию автоматизированной системы обнаружения запаха (достаточно маленькой, чтобы ее можно было встроить в мобильный телефон), публикуются в журнале PLOS One, в статье Клэр Гест из Medical Detection Dogs.
«Собаки, уже 15 лет являются самыми ранними и точными детекторами болезней», — декларируется в статье. И их эффективность в контролируемых тестах в некоторых случаях превышала лучшие текущие лабораторные тесты. До сих пор многие различные виды рака были обнаружены собаками раньше, чем любая другая технология. Более того, собаки, по-видимому, улавливают связи, которые до сих пор ускользали от человеческих исследователей: когда их обучали реагировать на образцы от пациентов с одним типом рака, некоторые собаки затем идентифицировали несколько других типов заболевания.
Команда учёных за несколько лет разработала и продолжила совершенствовать миниатюрную детекторную систему, которая включает в себя обонятельные рецепторы стабилизированные для работы в качестве датчиков, потоки данных с которых могут обрабатываться в режиме реального времени с помощью возможностей смартфона. По словам разработчиков не далёк тот день, когда в каждый телефон будет встроен детектор запаха, точно так же, как фото и видео камеры теперь вездесущи в телефонах. Такие детекторы, оснащенные передовыми алгоритмами, разработанными с помощью машинного обучения, потенциально могут улавливать ранние признаки заболевания гораздо раньше, чем обычные режимы скрининга, и даже могут предупреждать о дыме или утечке газа.
Разработанная миниатюрная система обнаружения, на самом деле в 200 раз более чувствительна, чем нос собаки, с точки зрения способности обнаруживать и идентифицировать крошечные следы различных молекул, что подтверждается контролируемыми тестами, санкционированными DARPA. Но с точки зрения интерпретации этих молекул, «это на 100 процентов глупее». Вот тут-то и вступает в дело машинное обучение, чтобы попытаться найти неуловимые закономерности, которые собаки могут вывести из запаха, но люди не смогли уловить из химического анализа. Поясняя для «простых людей»: устройство разработано и изготовлено / осталось НАУЧИТЬ его качественно работать.
Это достижение, по словам исследователей, обеспечивает прочную основу для дальнейших исследований по разработке технологии до уровня, пригодного для клинического использования.