人工知能で、みんな健康かつ笑顔で暮らせる社会を実現する
AIには、人々の「したい」という願望を、「した」という行為に変えられる力があります。
「AIは人間を滅ぼすのでは?」
いいえ、石器時代が石の不足で終わったわけではないように、そもそも人類はテクノロジィによって知を外在化し、己の人間性や文化を更新してきているのです。AIはさらに現実世界のあらゆる枠や法則といった「殻を破る」ことで、僕ら一人ひとりの思い描く未来を創造します。
「AIは医師を代替するのでは?」
いいえ、あくまで普遍的解釈がなく観察者間変動の激しい医療における「信頼できる自動セカンドオピニオン」として誤診を減らすのです。AIは医師とともに健康を守り人命を救うことで、全人類にとって明るい社会を実現します。
実際にAI、特に最先端のディープラーニングは高いポテンシャルを有し、専門医と同等かそれ以上の診断精度も出しつつある昨今です。
たとえば、
・専門医よりも正確な、糖尿病による目の病気の識別 (Google, Dec ‘16)
・専門医と同レベルの、目視での皮膚がんの識別 (Stanford University, Feb ‘17)
・専門医と同レベルの、CT画像を用いた余命の予測 (The University of Adelaide, May ‘17)
・専門医よりも正確な、乳がんのリンパ節転移の識別 (Radboud University Nijmegen, Dec ‘17)
・1,345チーム参加コンペティションによる、頭蓋内出血の検出 (RSNA & Kaggle, Nov ‘19)
など、大量の医用画像を用いる(主にn > 100,000)、印象的な研究成果が発表されています。
しかし、こうした研究成果は限定的で、臨床応用はなかなか進まずにいるのが現状です。
というのも、メディカルイメージングには、
・医用画像・病気・臨床的意義や解釈など、医療の専門知識が必要
・病理画像取得・許可が必要なため、データ数は限定的(主に患者数 < 30)
・一部の病気の画像だけが多く、腫瘍は健康部位より相当少ない(主に体積 < 2%)偏ったデータ
・医用画像は、主に白黒で低コントラスト
・測定装置・測定方法・個人・重症度によるばらつき
といった壁があり、データセット依存・タスク依存になりがちだからです。
これらを打開し、AIをより多くの病気や環境に対応させ、メディカルイメージングの裾野を広げるには、これまでの知を集積する一般化が必要となります。
そこで、僕はディープラーニングを武器として、
・どんな病気にも対応できる万能型画像診断
・合成医用画像を用いたデータ拡大による診断精度向上
・複数データセットを活用した診断精度向上
などを目指しています。
この分野のサーベイおよび僕の研究内容を紹介した記事を書きました。
CAREER
1993.01 韓国釜山生まれ
2008.08 大検 合格
2009.08 東京大学理科一類 合格(16歳)
2011.04 東京大学理科一類 入学
2015.03 東京大学工学部電子情報工学科 卒業(伊庭・長谷川研究室)
2016.04-09 Exchange Student @Technische Universität München, Munich, Germany (Supervisor: Felix Achilles)
2017.03 東京大学大学院情報理工学系研究科 電子情報学専攻修士課程 修了(伊庭研究室)
2017.09-10 Visiting Scholar @Università degli Studi di Milano-Bicocca, Milan, Italy (Supervisor: Prof. Giancarlo Mauri)
2018.07-08 Visiting Scholar @Università degli Studi di Milano-Bicocca, Milan, Italy (Supervisor: Prof. Giancarlo Mauri)
2018.08-2020.02 国立情報学研究所・医療ビッグデータ研究センター リサーチ・アシスタント(RA)
2018.09-11 富士フィルム株式会社・Creative AI Center Brain(s) インターン
2018.09-2021.03 国立国際医療研究センター病院・放射線診断科 客員研究員
2019.08-09 Visiting Scholar @University of Cambridge, Cambridge, The UK (Supervisor: Prof. Evis Sala)
2020.03 博士課程教育リーディングプログラム 東京大学 ソーシャルICTグローバル・クリエイティブリーダー育成プログラム(GCL) 修了
2020.03 東京大学大学院情報理工学系研究科 創造情報学専攻博士課程 修了(中山研究室)
2020.04-2021.03 国立情報学研究所・医療ビッグデータ研究センター 外来研究員
2020.04-2021.08 エルピクセル株式会社・CEO補佐
2021.04- 埼玉県立大学 非常勤講師
2021.09 独立
2022.06 Callisto(カリスト)株式会社起業
共同研究先
Medical Imaging RESEARCH
あらゆる病気に対応できる万能型画像診断
従来のAIによる画像診断は主に、特定疾患の画像で学習しその疾患だけを診断していましたが、(i) 様々な疾患の画像を大量に要すため、データセット/正解データ用意が困難、(ii) 画像の得難い希少疾患の診断が困難、という限界がありました。そこで逆に、超大量の正常脳MRIだけで学習したGAN(正常脳の一般化モデル)で任意(正常・異常)の脳MRIを再構築した後、元画像・再構築画像の差分を比較することで希少疾患を含む様々な病気の診断を目指します(教師なし異常検知)。
Publications
Presentations
合成医用画像を用いたデータ拡大による診断精度向上
従来の医用画像のデータ拡大は主に、元画像の幾何学的・強度的変換に頼っていましたが、これらは元画像と本質的に似た画像しか生成しないため、十分な診断精度向上は得られません。そこで、GANを脳MR画像で学習し実際の脳の一般化モデルを用意することで、実画像と分布こそ似ているが個々の画像とは似ていない斬新な合成脳MR画像を生成し、診断精度向上を図ります。
Publications
Presentations
複数データセットを活用した診断精度向上
従来のAIによる画像診断は主に、一様データからなる一つのデータセットだけで学習していましたが、医用画像は測定装置・方法によって解像度・コントラスト・解剖的連結などが違うため、データセット間の互換が少なかったです。そこで、CNNで前立腺データセット間の一般化を多角的に行うことで、前立腺の区域のセグメンテーション精度向上を図ります。
Publications
Presentations
Bioinformatics RESEARCH
大腸菌の遺伝子順序最適化による有用物質の大量生産
従来の大腸菌オペロンの遺伝子順序改変による代謝促進は、コンピュータによる解析はなく、生物学者が5個の遺伝子(5! = 120)までを経験的に扱っていました。そこで、LCSを活用した合議制アルゴリズムで10個の遺伝子(10! = 3,628,800)を最適化をすることで、代謝物質を増やし薬やサプリメントなどの元となる有用物質の大量生産を試みます。
Publications
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2015年
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