В Белгородском государственном национальном исследовательском университете (БелГУ) разработали инновационную программу для распознавания и классификации лейкоцитов на микроскопических снимках клеток крови. Разработка поможет значительно повысить точность и интерпретируемость результатов анализов. Разработанная программа, в основе которой заложен гибридный метод, объединяет два подхода.
Первая часть программы работает на базе экспертных правил. Они отражают знания специалистов, которые применяются при ручном анализе. Алгоритм оценивает форму клетки, ее цвет, структуру поверхности, а также статистику распределения цветов и форм внутри клетки. Для повышения точности применяется байесовский вывод, учитывающий как исходные данные, так и новую информацию, полученную в ходе анализа.
Вторая часть программы представлена нейросетью глубокого обучения — искусственным интеллектом, способным самостоятельно находить клетки на изображениях и классифицировать их по пяти типам: нейтрофилы, лимфоциты, моноциты, эозинофилы и базофилы.
Программа обрабатывает каждый снимок обоими методами и сопоставляет результаты. Если выводы совпадают, результат считается окончательным. В случае расхождения данных снимок направляется на дополнительную проверку специалисту. Такой подход минимизирует вероятность ошибок.
Обработка одного снимка занимает менее секунды, а точность распознавания достигает 93 %, что сопоставимо с современными сложными системами, включая большие нейронные сети. При этом программа универсальна — она эффективно работает с изображениями разного качества из различных источников. Важнейшее преимущество заключается в прозрачности процесса: система фиксирует распознанные признаки и примененные правила, что позволяет экспертам проследить логику принятия решений и при необходимости внести корректировки.
Эффективность разработанного метода подтверждена на реальных медицинских данных, что открывает широкие перспективы для его практического применения в лабораторной диагностике.
Разработка продолжает линию научных инициатив, развиваемых в рамках Десятилетия науки и технологий. Ключевым событием Десятилетия является Конгресс молодых ученых, на котором презентуются и обсуждаются результаты исследований. V Конгресс молодых ученых состоится в Научно-технологическом университете «Сириус» 26–28 ноября.
