Алгоритмите ще са много полезни за лекарите, работят 24/7, казва един от топавторитетите в AI - проф. Петя Георгиева от Университета в Авейро и ръководител на научна група "Автоматизирани системи с изкуствен интелект" в Техническия университет в София
Всичко, което постигнах, е на базата на това, което получих в това учебно заведение, образованието ми бе на световно ниво, никога няма да успея да върна това, което получих, смята тя
Когато учен с международно признание в сферата на изкуствения интелект започне сътрудничество с български колеги от Технически университет - София, тогава ефектът не може да бъде друг освен "експлозия" от полезни решения в медицината, като например подпомагането на медиците в диагностиката на различни заболявания или роботиката, компютърното зрение, прогнозиране на наводнения и др.
Проф. д.т.н. Петя Георгиева е сред безспорните авторитети в областта на интелигентните системи и AI и от години работи в Университета в Авейро, Португалия. Освен това тя е била гост-лектор в Carnegie Mellon University (CMU) в Силициевата долина, в кампуса на CMU в Питсбърг и в редица други американски университети, както и в Университета в Ланкастър във Великобритания.
Проф. Георгиева е член на управителния съвет на Международния съюз по невронни мрежи (International Neural Network Society), редактор в две от най престижните списания (ранк Q1) в областта на невронните мрежи и машинното обучение - Neural Networks и Pattern Recognition на издателство Elsevier.
Самата тя никога не е губила контакт с колегите си от Техническия университет - София (ТУ - София), но неотдавна сътрудничеството им минава на ново ниво. Тогава учебното заведение заедно с още няколко университета у нас са обявени за изследователски с финансиране по линия на Националния план за възстановяване и устойчивост.
"Така се разшири сътрудничеството между ТУ - София, и Университета в Авейро", разказа пред "24 часа" проф. Петя Георгиева.
Тя също е възпитаник на Техническия университет, което помага, за да стартира важна изследователска тема - компютърно зрение с висока степен на достоверност при обработка на медицински изображения.
Екипът работи по алгоритми на AI, с които се определя в кои от заснетите от ядрено-магнитния резонанс части на мозъка се забелязват тумори или ранни сигнали за развитието им.
"Искахме да разработим алгоритъм, който да убеди медиците, че дава правилни отговори, че не си измисля и че действително е извлякъл важни характеристики", обясни проф. Георгиева. Затова тя, заедно с докторант Айкут Исмаилов, доц. Владимир Христов и Ина Желева, която в момента прави магистратура във Виена, формулират задачата така, че алгоритъмът да обясни на базата на какви аргументи е взел дадено решение и да посочи на коя част от изображението
Благодарение на туморни маркери, както и с помощта на лекари екипът успява да обучи AI модел да дава правилни отговори с висока точност и обяснимост. По този начин независимо дали един лекар е изморен в края на деня, или зрението му е отслабнало след много часове взиране в рентгенови снимки, или все още има малък опит, технологията ще бъде безценен съветник и ориентир.
"Опитваме се системата да работи с нискобюджетен хардуер, с лаптопи, в момента за целите на компютърното зрение са необходими скъпи компютри и суперкомпютри - обясни пред "24 часа" Владимир Христов от Факултет "Автоматика". - Примерно сега с докторант от екипа се опитваме да създадем система, каквато не съществува в световен мащаб - снемането на 3D изображение за инспектиране на микрооптични детайли в специфични условия. Другото направление, в което работим, са индустриалните роботи, на които да придадем интелигентни функции. Отново се стремим да са на ниска стойност, но и да не загубим качеството - целта е едновременно да олекотим AI моделите и да запазим висока точност на разпознаване на изображенията."
Друг успешен проект е свързан с видеокамери за наблюдение, произвеждани от компанията "Бош", с която ТУ - София, има дългогодишно сътрудничество.
"Разработихме метод за бързо откриване на дефекти в сензора за изображения - обясни Петя Георгиева. - Това е най-важната част от видеокамерата, ако сензорът не работи добре, ако в него има дефект, камерата трябва да се изхвърли, клиентите са недоволни, започват рекламации, губят се средства и т.н."
Затова екипът от ТУ - София, под нейно ръководство създава алгоритъм за компютърно зрение, като целта е с него да се "сканира" сензорът за евентуални дефекти. В резултат на много експерименти с реални данни, взети от фирмата, създават прецизно детектиране. Фирмата "Бош" веднага прилага алгоритъма в процеса на производство на видеокамери.
"Винаги сме търсили решения на конкретни проблеми, от които има нужда индустрията", усмихва се Петя Георгиева. Според нея сътрудничеството между университета и индустрията е от полза за всички.
"Обикновено ни търсят компаниите, като предлагат стаж за дипломанти и тема за дипломна работа - обяснява механизма Петя Георгиева. - По-проспериращите фирми осигуряват малка стипендия, с което привличат интереса на повече студенти и така можем да подберем най добрите дипломанти. Ако компанията е доволна от резултата, има голям шанс да назначи младия инженер на работа."
Друга област, в която работят учените, са мрежите от пето и шесто поколение. Иновативната им разработка е в помощ на компании като Altice labs, фокусирана върху оптичните комуникации.
"При тях проблемите са свързани с подобряване на качеството на декодиране на символи - обясни Петя Георгиева. - Примерно, за да стигне моят глас от точка А до точка Б, има много преобразувания на сигнала от гласов в електрически, оптичен и обратно. В този процес обаче се появяват много шумове, различни дефекти, които се дължат на оптичния комуникационен канал. Ние обучихме алгоритъм за подобряване на качеството на декодиране на символите."
Разработката се оказва изключително успешна, така че в рамките на проекта BG-RRP-2.004-0005, финансиран по линия на Националния план за възстановяване и устойчивост, научната група "Автоматизирани системи с изкуствен интелект" от ТУ - София, водена от проф. Георгиева, направи редица научни публикации в авторитетни списания от ранк Q1.
"Altice labs вече предлагат иновацията като услуга на своите по-платежоспособни клиенти", отбеляза Петя Георгиева.
Според нея днес мненията за изкуствения интелект са доста разнопосочни - от "осанна" до "разпни го", но има една област на приложение, където за тази технология няма отрицателни мнения и това е медицината.
"Лекарите бяха по-резервирани преди години, но сега AI моделите, разработени с помощта на най-добрите специалисти във всяка област на медицината, са доста ефективни - посочва проф. Георгиева. - Тези алгоритми могат бързо и точно да отсеят притеснителни изображения и да фокусират вниманието на медиците да проверят по-щателно дадено предположение."
Самите модели се обучават и подобряват благодарение на факта, че се натрупват все повече данни. И най-вече на Европейския съюз, който е най-силният защитник на идеята за отворена наука и споделянето на резултати с цел по-бърз напредък.
"За разлика от Европа в САЩ повечето изследвания, свързани с AI, се провеждат от частни компании, които търсят предимно печалба, докато в ЕС базите данни стават все по-достъпни за учените", допълва тя.
Именно с такива публични медицински данни екипът на Петя Георгиева, колегите от ТУ - София, и учени от други университети и лекари тренират AI алгоритми, за да разпознават патологични казуси сред милиони изображения.
Тази технология след това се превръща във верен съветник на всеки лекар, който иска да прави бърз и надежден скрининг за различни заболявания и да поставя точни диагнози на пациентите си.
В рамките на договора, който продължава вече 2 години и половина и ще приключи в средата на 2026 г., екипът работи интензивно по различни проекти. Сред тях е и AI моделът за прогнозиране на наводнения на базата на метеорологични данни за количествата вода, които се стичат към устията, предложен от екип на проф. Петя Георгиева и доц. Цоньо Славов от Факултет "Автоматика" в ТУ - София.
"Данните са събрани от реки в Португалия и с тях е обучен алгоритъм, който да предупреди за евентуални наводнения и да се вземат мерки срещу бедствието", обяснява Петя Георгиева.
Как се постигат всички тези резултати?
"С много труд, упоритост, разчитаме на достиженията на науката преди нас и разбира се, на нашите талантливи студенти - разказва Петя Георгиева. - Тези модели са сложни, обучението им е дълго, необходимо е настройване и много пъти резултатите са обезсърчаващи."
Въпреки това с помощта на европейско и национално финансиране, със стипендии, осигурени от бизнеса, екипът се опитва да задържи най-добрите студенти. С подобни партньорства между университета и индустрията се осигурява необходимата мотивация талантите да не заминат да учат в чужбина.
"Всъщност това е единственият начин една страна да развива икономическия си потенциал и да расте", отбелязва замислена Петя Георгиева.
Самата тя твърди, че никога няма да забрави откъде е тръгнала: "Всичко, което постигнах, е на базата на това, което научих в ТУ - София (тогава се наричаше Висш машинноелектротехнически институт - ВМЕИ), образованието ни беше на световно ниво.
Всички мои колеги, които по една или друга причина напуснаха България, се справиха много успешно и това се дължи най-вече на подготовката в ТУ -София.
Много бих искала сътрудничеството ни да продължи и след приключването на този проект. Работя с огромно удоволствие със студенти от ТУ - София, те са моят опит да се отблагодаря на университета, който ми е дал много повече, отколкото някога ще успея да върна.
Работата със студенти е най-важната мисия в професията ми. Да пробудя интереса им, да видя как започват да стават все по- креативни, давайки все по оригинални идеи и накрая да стават по-добри от мен, това е голямо вдъхновение."
Признава, че е изключително щастлива, давайки своя принос за тяхното формиране като инженери.
"Получавала съм картички от студенти, които ме разплакват, особено когато ми пишат, че съм учителят с главна буква в живота им - усмихва се проф. Петя Георгиева. - Наскоро ТУ - София, отбеляза 80-годишния си юбилей, желая на всички колеги и студенти здраве, успех и научен просперитет."
От тази гледна точка може да изглежда невероятно, но благодарение на натрупания капацитет и съвместни усилия днес българският университет сякаш е включил на светлинна скорост в областта на изкуствения интелект и е въпрос на време да стигне най-добрите в тази област.
24chasa.bg
Всичко, което постигнах, е на базата на това, което получих в това учебно заведение, образованието ми бе на световно ниво, никога няма да успея да върна това, което получих, смята тя
Когато учен с международно признание в сферата на изкуствения интелект започне сътрудничество с български колеги от Технически университет - София, тогава ефектът не може да бъде друг освен "експлозия" от полезни решения в медицината, като например подпомагането на медиците в диагностиката на различни заболявания или роботиката, компютърното зрение, прогнозиране на наводнения и др.
Проф. д.т.н. Петя Георгиева е сред безспорните авторитети в областта на интелигентните системи и AI и от години работи в Университета в Авейро, Португалия. Освен това тя е била гост-лектор в Carnegie Mellon University (CMU) в Силициевата долина, в кампуса на CMU в Питсбърг и в редица други американски университети, както и в Университета в Ланкастър във Великобритания.
Проф. Георгиева е член на управителния съвет на Международния съюз по невронни мрежи (International Neural Network Society), редактор в две от най престижните списания (ранк Q1) в областта на невронните мрежи и машинното обучение - Neural Networks и Pattern Recognition на издателство Elsevier.
Самата тя никога не е губила контакт с колегите си от Техническия университет - София (ТУ - София), но неотдавна сътрудничеството им минава на ново ниво. Тогава учебното заведение заедно с още няколко университета у нас са обявени за изследователски с финансиране по линия на Националния план за възстановяване и устойчивост.
"Така се разшири сътрудничеството между ТУ - София, и Университета в Авейро", разказа пред "24 часа" проф. Петя Георгиева.
Тя също е възпитаник на Техническия университет, което помага, за да стартира важна изследователска тема - компютърно зрение с висока степен на достоверност при обработка на медицински изображения.
Екипът работи по алгоритми на AI, с които се определя в кои от заснетите от ядрено-магнитния резонанс части на мозъка се забелязват тумори или ранни сигнали за развитието им.
"Искахме да разработим алгоритъм, който да убеди медиците, че дава правилни отговори, че не си измисля и че действително е извлякъл важни характеристики", обясни проф. Георгиева. Затова тя, заедно с докторант Айкут Исмаилов, доц. Владимир Христов и Ина Желева, която в момента прави магистратура във Виена, формулират задачата така, че алгоритъмът да обясни на базата на какви аргументи е взел дадено решение и да посочи на коя част от изображението
Благодарение на туморни маркери, както и с помощта на лекари екипът успява да обучи AI модел да дава правилни отговори с висока точност и обяснимост. По този начин независимо дали един лекар е изморен в края на деня, или зрението му е отслабнало след много часове взиране в рентгенови снимки, или все още има малък опит, технологията ще бъде безценен съветник и ориентир.
"Опитваме се системата да работи с нискобюджетен хардуер, с лаптопи, в момента за целите на компютърното зрение са необходими скъпи компютри и суперкомпютри - обясни пред "24 часа" Владимир Христов от Факултет "Автоматика". - Примерно сега с докторант от екипа се опитваме да създадем система, каквато не съществува в световен мащаб - снемането на 3D изображение за инспектиране на микрооптични детайли в специфични условия. Другото направление, в което работим, са индустриалните роботи, на които да придадем интелигентни функции. Отново се стремим да са на ниска стойност, но и да не загубим качеството - целта е едновременно да олекотим AI моделите и да запазим висока точност на разпознаване на изображенията."
Друг успешен проект е свързан с видеокамери за наблюдение, произвеждани от компанията "Бош", с която ТУ - София, има дългогодишно сътрудничество.
"Разработихме метод за бързо откриване на дефекти в сензора за изображения - обясни Петя Георгиева. - Това е най-важната част от видеокамерата, ако сензорът не работи добре, ако в него има дефект, камерата трябва да се изхвърли, клиентите са недоволни, започват рекламации, губят се средства и т.н."
Затова екипът от ТУ - София, под нейно ръководство създава алгоритъм за компютърно зрение, като целта е с него да се "сканира" сензорът за евентуални дефекти. В резултат на много експерименти с реални данни, взети от фирмата, създават прецизно детектиране. Фирмата "Бош" веднага прилага алгоритъма в процеса на производство на видеокамери.
"Винаги сме търсили решения на конкретни проблеми, от които има нужда индустрията", усмихва се Петя Георгиева. Според нея сътрудничеството между университета и индустрията е от полза за всички.
"Обикновено ни търсят компаниите, като предлагат стаж за дипломанти и тема за дипломна работа - обяснява механизма Петя Георгиева. - По-проспериращите фирми осигуряват малка стипендия, с което привличат интереса на повече студенти и така можем да подберем най добрите дипломанти. Ако компанията е доволна от резултата, има голям шанс да назначи младия инженер на работа."
Друга област, в която работят учените, са мрежите от пето и шесто поколение. Иновативната им разработка е в помощ на компании като Altice labs, фокусирана върху оптичните комуникации.
"При тях проблемите са свързани с подобряване на качеството на декодиране на символи - обясни Петя Георгиева. - Примерно, за да стигне моят глас от точка А до точка Б, има много преобразувания на сигнала от гласов в електрически, оптичен и обратно. В този процес обаче се появяват много шумове, различни дефекти, които се дължат на оптичния комуникационен канал. Ние обучихме алгоритъм за подобряване на качеството на декодиране на символите."
Разработката се оказва изключително успешна, така че в рамките на проекта BG-RRP-2.004-0005, финансиран по линия на Националния план за възстановяване и устойчивост, научната група "Автоматизирани системи с изкуствен интелект" от ТУ - София, водена от проф. Георгиева, направи редица научни публикации в авторитетни списания от ранк Q1.
"Altice labs вече предлагат иновацията като услуга на своите по-платежоспособни клиенти", отбеляза Петя Георгиева.
Според нея днес мненията за изкуствения интелект са доста разнопосочни - от "осанна" до "разпни го", но има една област на приложение, където за тази технология няма отрицателни мнения и това е медицината.
"Лекарите бяха по-резервирани преди години, но сега AI моделите, разработени с помощта на най-добрите специалисти във всяка област на медицината, са доста ефективни - посочва проф. Георгиева. - Тези алгоритми могат бързо и точно да отсеят притеснителни изображения и да фокусират вниманието на медиците да проверят по-щателно дадено предположение."
Самите модели се обучават и подобряват благодарение на факта, че се натрупват все повече данни. И най-вече на Европейския съюз, който е най-силният защитник на идеята за отворена наука и споделянето на резултати с цел по-бърз напредък.
"За разлика от Европа в САЩ повечето изследвания, свързани с AI, се провеждат от частни компании, които търсят предимно печалба, докато в ЕС базите данни стават все по-достъпни за учените", допълва тя.
Именно с такива публични медицински данни екипът на Петя Георгиева, колегите от ТУ - София, и учени от други университети и лекари тренират AI алгоритми, за да разпознават патологични казуси сред милиони изображения.
Тази технология след това се превръща във верен съветник на всеки лекар, който иска да прави бърз и надежден скрининг за различни заболявания и да поставя точни диагнози на пациентите си.
В рамките на договора, който продължава вече 2 години и половина и ще приключи в средата на 2026 г., екипът работи интензивно по различни проекти. Сред тях е и AI моделът за прогнозиране на наводнения на базата на метеорологични данни за количествата вода, които се стичат към устията, предложен от екип на проф. Петя Георгиева и доц. Цоньо Славов от Факултет "Автоматика" в ТУ - София.
"Данните са събрани от реки в Португалия и с тях е обучен алгоритъм, който да предупреди за евентуални наводнения и да се вземат мерки срещу бедствието", обяснява Петя Георгиева.
Как се постигат всички тези резултати?
"С много труд, упоритост, разчитаме на достиженията на науката преди нас и разбира се, на нашите талантливи студенти - разказва Петя Георгиева. - Тези модели са сложни, обучението им е дълго, необходимо е настройване и много пъти резултатите са обезсърчаващи."
Въпреки това с помощта на европейско и национално финансиране, със стипендии, осигурени от бизнеса, екипът се опитва да задържи най-добрите студенти. С подобни партньорства между университета и индустрията се осигурява необходимата мотивация талантите да не заминат да учат в чужбина.
"Всъщност това е единственият начин една страна да развива икономическия си потенциал и да расте", отбелязва замислена Петя Георгиева.
Самата тя твърди, че никога няма да забрави откъде е тръгнала: "Всичко, което постигнах, е на базата на това, което научих в ТУ - София (тогава се наричаше Висш машинноелектротехнически институт - ВМЕИ), образованието ни беше на световно ниво.
Всички мои колеги, които по една или друга причина напуснаха България, се справиха много успешно и това се дължи най-вече на подготовката в ТУ -София.
Много бих искала сътрудничеството ни да продължи и след приключването на този проект. Работя с огромно удоволствие със студенти от ТУ - София, те са моят опит да се отблагодаря на университета, който ми е дал много повече, отколкото някога ще успея да върна.
Работата със студенти е най-важната мисия в професията ми. Да пробудя интереса им, да видя как започват да стават все по- креативни, давайки все по оригинални идеи и накрая да стават по-добри от мен, това е голямо вдъхновение."
Признава, че е изключително щастлива, давайки своя принос за тяхното формиране като инженери.
"Получавала съм картички от студенти, които ме разплакват, особено когато ми пишат, че съм учителят с главна буква в живота им - усмихва се проф. Петя Георгиева. - Наскоро ТУ - София, отбеляза 80-годишния си юбилей, желая на всички колеги и студенти здраве, успех и научен просперитет."
От тази гледна точка може да изглежда невероятно, но благодарение на натрупания капацитет и съвместни усилия днес българският университет сякаш е включил на светлинна скорост в областта на изкуствения интелект и е въпрос на време да стигне най-добрите в тази област.
24chasa.bg
