Dirbtinis intelektas gali nuspėti psichozės riziką kasdienėje kalboje
Žmonių kalba gali atskleisti užuominas apie jų būsimą riziką susirgti psichoze. Mokslininkai tai padarė, ištyrę subtilius kasdienės žmonių kalbos bruožus.
Atlantos Emyrato universiteto (GA) ir Harvardo universiteto Bostone (MA) tyrėjai, naudodami mašininio mokymosi metodą, analizavo kalbą rizikos grupės jaunuolių grupėje.
Jie nustatė, kad 93% tikslumu jie galėjo nuspėti, kurie asmenys išsivystys psichozei.
Neseniai npj šizofrenija tyrimo darbe aprašoma, kaip komanda sukūrė ir išbandė metodą.
Vyresnysis tyrimo autorius Phillipas Wolffas, Emory universiteto psichologijos profesorius, paaiškina, kad ankstesniais tyrimais jau buvo nustatyta, kad „subtilūs būsimos psichozės bruožai yra žmonių kalboje“. Tačiau jis pažymėjo: „Mes naudojome mašininį mokymąsi, kad iš tikrųjų atskleistume paslėptą informaciją apie šias funkcijas“.
Jis ir jo kolegos sukūrė mašininio mokymosi metodą, kad pamatuotų du kalbinius kintamuosius: semantinį tankį ir su garsu susijusių žodžių vartojimą.
Jie padarė išvadą, kad „perėjimą į psichozę signalizuoja mažas semantinis tankis ir kalbama apie balsus ir garsus“.
Mažas semantinis tankis yra tai, ką komanda vadina „turinio skurdu“ ar neapibrėžtumu.
„Šis darbas, - pažymi autoriai, - yra koncepcijos tyrimo įrodymas, parodantis, kad būsimos psichinės sveikatos rodiklius galima išgauti iš natūralios žmonių kalbos naudojant skaičiavimo metodus“.
Mašininis mokymasis ir psichozės simptomai
Mašininis mokymasis yra dirbtinio intelekto rūšis, kai kompiuteriai „mokosi iš patirties“, mokslininkams nereikalaujantys to aiškiai programuoti.
Mašininio mokymosi sistema ieško modelių žinomame duomenų rinkinyje ir nusprendžia, kurie modeliai identifikuoja konkrečius bruožus. „Sužinojęs“, kokios yra šios savybės, jis gali nenuilstamai jas identifikuoti naujame duomenų rinkinyje.
Mašininis mokymasis gali pastebėti žmonių kalbos vartojimo įpročius, kurių gali nepastebėti net gydytojai, kurie mokėsi diagnozuoti ir gydyti tuos, kuriems gresia psichozė.
„Bandymas išgirsti šias subtilybes pokalbiuose su žmonėmis yra tarsi bandymas pamatyti mikroskopinius mikrobus akimis“, - aiškina pirmojo tyrimo autorė Neguine Rezaii, kolegė Harvardo medicinos mokyklos Neurologijos katedroje.
Tačiau galima naudoti mašininį mokymąsi, norint rasti tam tikrus subtilius modelius, slepiančius žmonių kalbą. "Tai tarsi mikroskopas įspėjamiesiems psichozės požymiams", - priduria ji.
Rezaii pradėjo dirbti prie šio tyrimo, kol ji gyveno Emory universiteto medicinos mokyklos Psichiatrijos ir elgesio mokslų katedroje.
Psichozė yra proto būsena, kai gali būti sunku atskirti, kas yra tikra ir kas ne.
Kai žmogus patenka į šią psichinę būseną, gydytojai tai vadina psichozės epizodu. Tokio epizodo metu žmonės patiria sutrikusį suvokimą ir mintis. Kliedesiai ir haliucinacijos yra dažni psichozės simptomai.
Psichozės epizodo metu žmogus gali rodyti netinkamą elgesį arba nerišliai kalbėti. Be to, jie gali sutrikdyti miegą ir tapti socialiai uždari, prislėgti ir nerimastingi.
Remiantis Nacionalinio psichikos sveikatos instituto, kuris yra vienas iš Nacionalinių sveikatos institutų (NIH), duomenimis, apie 3% žmonių per savo gyvenimą patirs psichozės laikotarpį.
Gerinti ankstyvą psichozės rizikos diagnozę
Psichozė yra šizofrenijos ir kitų sunkių ilgalaikių psichinės sveikatos būklių požymis.
Įspėjamieji psichozės požymiai paprastai prasideda nuo vidurio iki vėlyvo paauglystės su psichozės simptomų grupe, kurią gydytojai apibūdina kaip prodrominį sindromą.
Maždaug 25–30% paauglių, kuriems išsivysto prodrominis sindromas, išsivystys tokia psichinė liga kaip šizofrenija.
Remiantis interviu ir pažinimo gebėjimų testais, atitinkamą išsilavinimą turintys gydytojai paprastai gali nuspėti, kurie žmonės, turintys prodrominį sindromą, išsivystys psichozę maždaug 80% tikslumu.
Mokslininkai bando įvairius būdus, kaip pagerinti šį prognozavimo greitį ir padaryti diagnostikos procesą tikslesnį ir paprastesnį. Mašininis mokymasis yra vienas iš šių būdų.
Prof. Wolffas ir jo komanda pradėjo savo studijas, siekdami, kad mašininio mokymosi sistema nustatytų kasdienio pokalbio kalbos normas.
Jie maitino sistemos pokalbius internetu iš 30 000 „Reddit“ vartotojų. „Reddit“ yra internetinė naujienų, turinio įvertinimo ir diskusijų platforma, kurioje registruoti vartotojai gali kalbėtis įvairiomis temomis.
Komanda naudojo „Word2Vec“ programinę įrangą, kad analizuotų atskirus žodžius pokalbyje. Programinė įranga susieja žodžius taip, kad tie, kurie turi panašią prasmę, yra šalia „semantinės erdvės“, o tie, kurie turi labai skirtingas reikšmes, yra toli vienas nuo kito.
Tyrėjai pridėjo dar vieną programą prie sistemos, kad išplėstų jos galimybes analizuoti semantiką. Ankstesni tyrimai šią analizę apsiribojo semantinės darnos matavimu, kuriame nagrinėjama, kaip žmonės vartoja žodžius sakiniuose.
Tačiau semantinis tankis žengia žingsnį toliau, taip pat įvertina, kaip žmonės savo žodžius organizuoja sakiniais. Komanda teigia, kad tai yra geresnis psichinių procesų, kuriuos žmonės naudoja sakiniams formuoti, rodiklis.
Išmokusi mašininio mokymosi sistemą, kad būtų nustatyta „normali bazinė linija“, komanda tada ją maitino pokalbiais iš 40 Šiaurės Amerikos Prodromo išilginio tyrimo (NAPLS) dalyvių diagnostinių interviu.
NAPLS yra daugialypis, 14 metų trunkantis projektas, kurio tikslas - pagerinti gydytojų galimybes diagnozuoti jaunus žmones, kuriems gali grėsti psichozės išsivystymas, ir suprasti priežastis.
Tada komanda palygino mašininio mokymosi NAPLS pokalbių analizę su pradiniais duomenimis. Jie taip pat palygino su tolesniais duomenimis, kurie parodė, kurie dalyviai vystėsi psichozėje.
Rezultatai atskleidė, kad dalyviai, kuriems vėliau išsivystė psichozė, dažniausiai vartojo daugiau su garsu susijusių žodžių nei pradinė linija, taip pat jie dažniau vartojo panašios reikšmės žodžius.
"Jei mes galime nustatyti asmenis, kuriems anksčiau gresia pavojus, ir naudoti prevencines intervencijas", - aiškina bendraautorė prof. Elaine Walker, "galbūt pavyks panaikinti deficitą".
"Yra gerų duomenų, rodančių, kad gydymas, pvz., Kognityvinė-elgesio terapija, gali atidėti psichozės pradžią ir galbūt netgi sumažinti psichozės pasireiškimą", - priduria ji.
Komanda dabar rengia platesnius duomenų rinkinius ir planuoja išbandyti naują mašininio mokymosi techniką su kitomis smegenų ir psichinėmis ligomis, tokiomis kaip silpnaprotystė.
„Šis tyrimas yra įdomus ne tik dėl galimybės daugiau sužinoti apie psichines ligas, bet ir dėl supratimo, kaip veikia protas - kaip jis sujungia idėjas“.
Prof. Phillipas Wolffas
