Cercetător român la MIT, în domeniul inteligenţei artificiale: „Roboţii vor avea tot mai multe sarcini, chiar dacă chirurgii vor continua să conducă operaţiile“

Răzvan Marinescu este cercetător la celebra universitate americană MIT, unde se concentrează pe studiul unor modele computaţionale pentru prezicerea bolii Alzheimer. Românul este şi autorul unui studiu asupra evoluţiei unei boli rare, artrofia corticală posterioară.

Răzvan Marinescu (29 de ani) a studiat la Imperial College din Londra, după care a aprofundat studiile de informatică şi inteligenţă artificială cu aplicaţii în domeniul medicinei şi a urmat un doctorat tot în Marea Britanie, la University College din Londra. Asta după ce, în anii studenţiei, a realizat că este atras de acest domeniu din mai multe motive. 

„În anii 2012-2013 în perioada facultăţii, m-am hotărât să fac cercetare după ce termin studiile, fiindcă eram foarte fascinat de ideea de «cunoaştere» (knowledge) şi de a ajuta lumea să progreseze din punct de vedere tehnologic. Am studiat atunci multe programe de doctorat, iar cel mai atras am fost de cele în care se aplică informatică în medicină, pentru a ajută să salvez sau să îmbunătăţesc viaţa oamenilor. Atunci mi-am dat seama că algoritmi informatici pot fi folosiţi pentru a îmbunătăţii diagnosticele primite de pacienţi, descoperirea de tratamente noi, sau înţelegea unor seturi de date imense care apăruseră recent care nu pot fi analizate manual”, rememorează cercetătorul.

Primele greutăţi

Următorul pas a fost relativ simplu. Pentru a-şi urma planurile, a studiat pe profilul profesorilor şi l-a cunoscut pe profesorul Daniel Rueckert, unul dintre cei mai cunoscuţi specialişti în cercetarea algoritmilor de „machine learning” pentru imagistică medicală. Acesta l-a sfătuit să urmeze un doctorat la prestigioasa University College Londra, una dintre universităţile de top ale lumii. Ajuns aici, a dat într-o primă fază de greu, iar gustul succesului a întârziat să apară, timp de câteva luni. 

„La UCL, în primii ani, am luat cursuri avansate în statistică şi machine learning, dar am avut şi o perioadă stresantă. De exemplu, la primul proiect de cercetare am lucrat vreo 6-7 luni fără să obţin rezultatele dorite. Practic, lucram la nişte algoritmi noi care ar fi trebuit să aibă o performanţă mai bună decât algoritmii clasici, dar în realitate nu era nicio diferenţa între ei, iar eu nu înţelegeam de ce. În acel moment, profesorul meu coordonator m-a ajutat foarte mult, şi mi-a sugerat o direcţie mult mai interesantă de cercetare pe care am urmat-o apoi. După ce am început să lucrez pe o nouă direcţie, lucrurile au mers mult mai bine şi în scurt timp am devenit cercetător independent. Asta însemna că veneam eu însumi cu propuneri de proiecte, iar profesorul coordonator era foarte mulţumit şi mă susţinea să lucrez la aceste noi idei”, povesteşte Răzvan.

O nouă provocare, celebra MIT

După terminarea doctoratului la University College London, tânărul cercetător avea nevoie de o provocare. Aşa a ales MIT, una dintre universităţile de top de peste Ocean, unde urmează şi un postdoctoral. În Statele Unite ale Americii, el se concentrează pe studiul unor modele computaţionale pentru prezicerea bolii Alzheimer. Sau altfel spus, studiile sale ţin de aplicaţiile inteligenţei artificiale în medicină.

Principalele aplicaţii ale inteligenţei artificiale în medicină sunt în general legate de analiza de imagini medicale: estimarea diagnosticului, localizarea şi delinierea patologiei (de exemplu, vor stabili că leziunea din creier este aici în locaţia X şi are conturul Y) şi reconstrucţia de imagini medicale mai clare şi mai bune (mă gândesc reducerea artefactelor cauzate de mişcarea pacienţilor în scannerul RMN). În opinia mea, revoluţia, dacă se poate numi aşa, este în curs -- multă lume lucrează acum la machine learning sau, altfel spus, inteligenţa artificială cu aplicaţii în medicină, care în curând o să revoluţioneze sistemul medical. Răzvan Marinescu - cercetător

„La MIT, de când am venit, încă termin lucrul la modele computationale pentru prezicerea bolii Alzheimer, la care am lucrat în timpul doctoratului la UCL. Aceste modele pot să prezică, folosind imagini din creier precum şi date genetice, când anumite persone vor dezvoltă boală Alzheimer şi care va fi traiectoria acestora. Cea mai de impact realizare a mea a fost să analizez prezicerile a 62 de algoritmi din competiţia TADPOLE, algoritmi care prezic când anumiţi oameni cu risc de Alzheimer vor dezvoltă boală. Pe lângă această analiză, am fost şi unul din principalii co-organizatori ai competiţiei, şi am reuşit să creăm o comunitate de aproximativ 100 de oameni interesată de modele de machine learning pentru prezicerea bolii Alzheimer”, explică Răzvan.

Un alt proiect important la care lucrează este studiul evoluţiei unei boli rare, artrofia corticală posterioară. Studiul este făcut în colaborarea cu cercectătorii Centrului Cercetare a Demenţei din Londra. În acest domeniul Răzvan şi colaboratorii săi au publicat deja un studiu.

„Al doilea cel mai important proiect al meu a fost să analizez evoluţia unei boli neurodegenerative rare, atrofie corticală posterioară (Posterior Cortical Atrophy), despre care nu se ştia exact evoluţia din lipsa de date şi modele corespunzătoare. Colaboratorii noştri de la centrul de cercetare a demenţei din Londra (Dementia Research Center) au colectat un set de imagini de la aproximativ 100 de pacienţi cu atrofie corticală posterioară, care ne-a permis să aplicăm nişte modele de progresie mai complexe ce reconstruiau evoluţia bolii. Am publicat aşadar anul acesta primul studiu care analizează sistematic evoluţia acestei forme rare de boală degenerativă”, arată tânărul cercetător.

Viitorul ar putea să semene cu filmele SF

Răzvan Marinescu este convins că într-un viitor deloc îndepărtat, intelgenţa artificială va schimba la faţă unele domenii ale medicinei. Aparatura sofisticată şi roboţii ar putea înlocui, într-o oarecare măsură, şi anumiţi medici, însă asta într-un orizont de timp mult mai îndepărtat.

„În următorii 10-20 de ani, vor apărea multe sisteme în spitale care vor transforma complet radiologia. În alte domenii, precum cel  chirurgical, vor apărea de asemenea roboţi mai performanţi, dar aici va dura mai mult, iar doctorii încă vor rămâne o perioada cei care controlează operaţiile. În final, domenii precum psihologia şi psihoterapia vor fi probabil ultimele care vor fi schimbate de inteligenţa artificială, fiindcă pentru a face o maşină să înţeleagă taskuri high-level (depresie sau anxietate), trebuie întâi să le învăţăm să rezolve  taskuri low-level. Pentru automatizarea domeniului psihologiei, cred că va dura cel puţin 70-90 de ani până să putem ataca problema”, prezice cercetătorul român de la MIT.

Chiar dacă România se află mult în urma statelor dezvoltate în ce priveşte intelgenţa artificială, Răzvan Marinescu nu exclude o eventuală întoarcere în ţară. De altfel, tânărul se gândeşte să revină în România, pentru a preda în mediul universitar şi pentru a pune umărul la dezvoltarea cercetării. 

„Încă nu m-am hotărât unde o să mă stabilesc după ce termin studiile post-doctorande la MIT. În principiu, mi-ar plăcea să mă întorc în România şi să devin profesor universitar pentru a sprijini cercetarea de acolo. Avantajele de a face cercetare în România ar fi că pot strânge cei mai buni studenţi să lucreze cu mine, şi cred că este foarte mult talent în România cu care pot lucra. Dezavantajele ar fi că nu există comunitate ştiinţifică bine devoltata, şi crearea unei astfel de comunităţi ar fi ceva în plus de care ar trebui să ne ocupăm cu toţii. În plus, în România este puţin capital disponibil pentru cercetare, dar acest lucru a început să se schimbe odată cu disponibilitatea fondurilor europene”, încheie Răzvan Marinescu.