ПЕРМЬ, 23 декабря. /ТАСС/. Первую в России программу для диагностики болезней собак создали ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ). Система может быть полезна в питомниках и приютах, где скученность животных создает угрозу мгновенных вспышек инфекций, а ошибка в постановке диагноза может привести к эпидемии и потере животных, рассказали ТАСС в пресс-службе вуза.
"Представленная система является уникальной для России и создана как отечественная замена зарубежным технологиям. Она не пытается конкурировать со сложным искусственным интеллектом или с экспресс-тестами. Ее ключевая ценность заключается в создании простого в реализации, прозрачного и полностью контролируемого диагностического "навигатора". Инструмент предназначен для двух основных сценариев: поддержки принятия решений врача в типовых, хорошо классифицируемых случаях и использования в качестве эффективного обучающего тренажера для студентов, наглядно демонстрирующего логику диагностики", - рассказал доктор технических наук, доцент кафедры "Информационные технологии и автоматизированные системы" ПНИПУ Сергей Костарев.
По словам исследователя, информацию о наиболее распространенных болезнях собак ученые систематизировали, построив ее в виде иерархического дерева. В нем основные группы заболеваний, такие как инфекции или нарушения работы органов, образуют "ствол", а от него отходят "ветви" - более узкие категории, например, вирусные или бактериальные инфекции. На концах ветвей находятся конкретные диагнозы и разновидности болезни. При построении дерева каждому элементу был присвоен цифровой код, что позволило перевести медицинские знания на технический язык.
На основе этой базы данных ученые создали математическую модель диагностического процесса. Она описывает, как система должна последовательно переходить от общего подозрения на заболевание (например, "есть инфекция") к максимально точному диагнозу (например, "конкретный штамм коронавируса") в зависимости от поступающих данных. Логику всех возможных переходов и решений исследователи отразили в специальных таблицах, которые стали основой будущей системы. А уже после этого ученые создали виртуальную модель и протестировали прототип системы, используя специальную среду моделирования.
"Мы проверили работу системы на примере поиска конкретной болезни и тестировали последовательность "инфекция - вирусная инфекция - коронавирус - штамм CoV NTU336/F/2008". В итоге на основе введенных симптомов она правильно прошла все шаги и в конце зажгла сигнал подтверждения диагноза. Так мы проверяли, правильно ли реализует задуманный алгоритм. То есть корректно ли система понимает вводимые значения, переключается с одного шага на другой и доходит ли ровно до той конечной точки, до которой должна дойти. Весь процесс мы отслеживали в специальной программе, которая показывала, что система работает без сбоев и может быть использована для диагностики заболеваний", - пояснил Сергей Костарев.
Результат работы
Как отметили в ПНИПУ, главным результатом работы ученых университета стало доказательство возможности создания и применения подобной системы для распознавания различных болезней собак. Дополнительно ученые сделали для врачей "инструкцию", где каждому симптому собаки (например, температуре, кашлю или определенному результату анализа) присвоен свой короткий цифровой код. Ветеринару нужно определить ключевые симптомы, найти соответствующие значения и ввести их в систему. После этого она самостоятельно обработает информацию, проведет ее через все "ветви" возможных диагнозов и предложит точный результат.
По словам ученых, следующим этапом разработки станут клинические испытания на реальных животных. Систему можно применять не только к собакам, она может быть адаптирована для диагностики заболеваний у любых других видов животных, включая сельскохозяйственных и экзотических, но для этого необходимо построить для них аналогичное "дерево" классификации болезней.