Прорыв в области искусственного интеллекта для роботов-хирургов

Используя имитационное обучение, робот научился выполнять хирургические операции так же искусно, как и хирурги-люди, что приблизило роботизированную хирургию к настоящей автономии.

Посмотрите видео, как робот da Vinci Surgical System выполняет три фундаментальные задачи, необходимые для хирургических операций: манипулирует иглой, поднимает ткани тела и накладывает швы:

Хотя система da Vinci широко используется, исследователи говорят, что она печально известна своей неточностью. В данном случае исследователи из Университета Джона Хопкинса и Стэнфорда разработали подход, улучшающий ситуацию, который основывается на просмотре роботом видеозаписей с хирургами, выполняющими оперативные вмешательства.

Согласно отчету на сайте Университета Джона Хопкинса, модель объединила имитационное обучение с трансформатором, архитектурой, лежащей в основе ChatGPT. Но если ChatGPT работает со словами и текстом, то эта модель работает с кинематикой - «языком», который разбивает углы движения роботов на математические выражения. Результаты исследования были представлены на прошлой неделе на конференции по обучению роботов в Мюнхене.

По словам ведущего исследователя Акселя Кригера, доцента кафедры машиностроения JHU:

"Это действительно волшебно - иметь такую модель, и все, что мы делаем, - это подаем ей данные с камеры, и она может предсказать движения робота, необходимые для операции. Мы считаем, что это значительный шаг вперед на пути к новому рубежу в медицинской робототехнике».

Ведущий автор работы, Джи Вунг «Брайан» Ким, постдокторский исследователь из Университета Джона Хопкинса, комментирует:

"Все, что нам нужно, - это ввести изображение, а затем эта система искусственного интеллекта находит правильные действия. Мы обнаружили, что даже после нескольких сотен демонстраций модель способна выучить процедуру и обобщить новые условия, с которыми она еще не сталкивалась».

В мире используется около 7 000 роботов да Винчи, и более 50 000 хирургов прошли обучение на этой системе, что создает большой архив данных для роботов, которым можно «подражать».

Кригер добавил:

"Модель так хорошо учится тому, чему мы ее не учили. Например, если она уронит иглу, то автоматически подберет ее и продолжит работу. Этому я ее не учил».

Исследователи утверждают, что модель может быть использована для быстрого обучения робота любым хирургическим операциям, и в настоящее время используют имитационное обучение для обучения робота не только небольшим хирургическим операциям, но и полноценным хирургическим вмешательствам.