资讯 人工智能开发者
此为临时链接,仅用于文章预览,将在时失效

心跳异常检测大赛:2020年,向健康再迈进一步!

作者:杨鲤萍
2020/01/13 18:30

雷锋网(公众号:雷锋网) AI 开发者按:在之前「肺炎 X 光病灶识别」挑战赛(https://www.leiphone.com/news/201912/NR3B38DX4OZ2b5Xv.html)中,我们谈到了 AI 在医疗领域的广泛作用与积极意义,并且也进一步了解到对于大量重复性劳动的现实场景,人工智能在检测中展现出的强大性能。

今天,我们又推出了全新的「心跳异常检测」挑战赛,希望能够通过该类型数据的检测,帮助 AI 开发者们更深入对检测技术的研究与优化。

心跳异常检测大赛:2020年,向健康再迈进一步!

心跳检测

心跳(心率)是否正常与我们的健康密切相关,在 AI 应用中,开发者可以通过建模,实现对 PTB 心电图的心跳图像数据检测。

通常建模涵盖了三类变量,包括:不同的心电图脉冲/形式,不同的人随时间变化的脉搏数据,以及是否患有梗塞的诊断结果,它们也是建模中的非常重要的数据。

心跳异常检测大赛:2020年,向健康再迈进一步!

图片来源:Mateusz Dymczyk

除此之外,解耦表示即让嵌入中的每个元素对应一个单独的影响因素,并能够将该嵌入用于分类、生成和零样本学习也是非常重要的一步。

这里常用的解决方案是由 DeepMind 实验室基于变分自编码器开发的β -VAE 算法,相比重构损失函数(restoration loss),该算法更加注重潜在分布与先验分布之间的相对熵。它可以从输入数据中提取影响变量的因素,提取的因素包括物理运动的方向、对象的大小、颜色和方位等等。

心跳异常检测大赛:2020年,向健康再迈进一步!

对心电图的心跳进行解耦 图片来源:百度

更多细节,参见 beta-VAE 论文地址:

https://openreview.net/forum?id=Sy2fzU9gl 

更多应用场景

除了检测心跳是否正常之外,今年的一项新的研究报告也表示,研究人员已经开发出一种神经网络方法。该方法可通过分析一次原始心电图(ECG)心跳,实现 100% 准确地识别充血性心力衰竭。

这一方法利用了卷积神经网络(CNN)来解决对充血性心力衰竭这些重要的问题的精准检测,结果表明,层次神经网络在识别数据中的模式和结构方面非常有效。

心跳异常检测大赛:2020年,向健康再迈进一步!

神经网络的结构 图片来源:百度

而根据 Mayo Clinic 的一项新研究,一种新的人工智能(AI)输注心电图算法还能够成功识别心房颤抖(atrial fibrillation,AFib)。

研究结果表明,单个 AI 启用的 ECG 识别房颤,AUC 为 0.87(95%CI,0.86-0.88),敏感性为 79%,特异性为 79.5%,F1 评分为 39.2%,总体准确性 79.4。而这些结果可以减少检测房颤诊断所需的时间。

心跳异常检测大赛:2020年,向健康再迈进一步!

图片来源:百度

心跳异常检测挑战赛

从实际应用场景及其高准确率来看,AI 病理诊断技术确实可大幅缩短医生的工作量,并展示出高准确率的效果,同时,这些技术也提高放射学、病理学等依赖医学图像数据支持领域的诊断效率。

本次挑战赛,AI 研习社(https://god.yanxishe.com/)围绕内容识别技术展开,并将其聚焦于医疗领域的「心跳异常检测」主题。

心跳异常检测大赛:2020年,向健康再迈进一步!

图片来源:AI 研习社

开始时间:2020-1-10 09:00:00

结束时间:2020-2-09 00:00:00

通过对比赛使用的 PTB 心电图数据集检测(输入电压 ±16 mV;输入电阻(DC)100Ω),参赛选手需要正确分辨出心跳正常与心跳异常两种类型的数据即可。

心跳异常检测大赛:2020年,向健康再迈进一步!

图片来源:百度

数据集与评审标准

本次比赛的数据集包含 16 个输入;其中包含了:14 个心跳数据,1 个呼吸数据,1 个电压数据。其中,部分相关数据详情为:

心跳异常检测大赛:2020年,向健康再迈进一步!

数据集示例 图片来源:AI 研习社

数据集下载链接:

https://static.leiphone.com/heartbeat.zip   

最终提交结果文件如下所示,其中,第一个数据为测试集图片 ID(即文件名);选手需判断分类数据集包含的心跳正常、心跳异常两种类型数据,最终输出:正常=0,不正常=1。具体结果文件示例:

心跳异常检测大赛:2020年,向健康再迈进一步!

ps:建议使用 UTF-8(bom)编码,提交前请确认结果文件预测样本数量为 1000 条,数量不足可能导致无法评分。

整个比赛的评审完全透明化,我们将会对比选手提交的 csv 文件,确认正确识别样本数据,并在每日 24:00 将最新结果更新在官网排行榜上。下面的计算得分公式中:

心跳异常检测大赛:2020年,向健康再迈进一步!

更多信息,可进入参赛主页查看: https://god.yanxishe.com/21 

雷锋网 AI 开发者  雷锋网

文章点评
相关文章