四载磨砺,一群青年“识瘤者”以AI助力医疗创新

原创
2023/11/17 10:44
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​​本文分享自华为云社区《【先锋开发者云上说】四载磨砺,一群青年“识瘤者”以AI助力医疗创新》,作者:Gauss松鼠会小助手2 。

一群青年“识瘤者”,四载磨砺,攻克智慧医疗难题,点燃健康革命的火花!

皮肤肿瘤患者的“福音”

就读于郑州轻工业大学嵌入式软件专业大三的杨阳,目前也是梅科尔工作室中识瘤者项目的第三代负责人。

2014年成立于郑州轻工业大学的梅科尔(Maker)工作室,研究方向覆盖医疗器械、3D打印、软体机器人、人工智能等10多个领域,已经有超过3000名来自不同专业的学生加入。以医疗行业为例,工作室已经沉淀了300多个应用案例,识瘤者项目就是其中之一。

识瘤者项目专注恶性皮肤肿瘤识别技术研发,辅助医生通过医学影像在短时间内快速准确地分析和诊断。在这个项目中,除去负责硬件开发的杨阳,团队成员还包括负责QT软件开发的陈依琳同学、UI设计的陈玉玲同学、算法开发的陈新杰同学、HarmonyOS开发的谢政茹同学。

从2020年推出至今,项目经历了多次的迭代与升级。目前已经实现以黑色素瘤、基底细胞癌为代表的6种恶性皮肤肿瘤进行识别。在临床检测中,联合医生针对30例患者进行实际测试,检测出11例黑色素瘤,3例良性角化病,准确度达91.6%。

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华为云加持下,“识瘤者”不断迭代升级

或许是来自工作室对于当前行业信息化技术的调研和分析,在对华为的多元生态的协同能力进行了解和应用之后,工作室在2020年暑假将云服务全部迁移到华为云。随后,工作室与华为云在软硬件方面都展开了紧密合作。

在华为云的支持下,“识瘤者”实现了从理论到实践的跨越。从2020年开始,识瘤者项目就应用华为云AI开发平台ModelArts,进行算法的搭建和优化。经过团队的不懈努力,今年项目迭代升级,推出了基于昇腾AI和华为云ModelArts的软硬件架构方案。

为了更准确地对肿瘤进行识别,杨阳团队通过皮肤镜采集患者的数据,然后上传到华为云OBS对象存储服务进行数据定向存储。这种云端的数据处理方式,不仅提高了数据存储的安全性,更为后续的研发工作提供了强有力的支持。

在整个项目中,杨阳团队利用华为云ModelArts作为整个项目的AI应用开发平台,进行数据处理、模型训练和AI应用管理。其中,在数据处理方面,他们结合ModelArts的几何变换和色彩变换特性来进行数据的增强,通过增加数据集的多样性最终提高模型的精度。在开发的过程中,通过实际体验ModelArts的自动学习服务、模型训练部署能力后,更是激发了杨阳团队对AI技术的深入探索。

在算法搭建和优化方面,杨阳和他的团队展现出了他们对于技术的深入理解和应用能力。利用华为开源的AI框架MindSpore,他们成功搭建了ResNet50恶性皮肤肿瘤分类算法。在经过多次的优化后,不仅提高了模型的精度,还减少了30%的代码量,这对于项目的后续开发和维护都有着重要的意义。

不得不提的是,在模型的优化过程中,昇腾应用使能平台MindX中的MindSpore可视化调试调优工具MindinSight起到了关键的作用。它帮助团队完成了模型的溯源和超参搜索,使得他们能够在短时间内找到最佳的模型参数,进而提高了模型的F1-Score至0.908。F1-Score模型准确率和召回率的一种加权平均,最大值是1,最小值是0,值越大意味着模型越好

在端侧开发方面,杨阳他们还尝试在边缘侧设备昇腾Atlas 200I DK A2开发者套件上部署这个算法,最终在本地实现了毫秒级的图片推理识别,从而让整个检测诊断时间大幅缩短到30s~1m。

为了能够让医患更好的使用,团队不仅开发了基于Windows的医生客户端Web页面,还开发了基于HarmonyOS的鸿蒙APP,方便患者进行图像上传和诊疗记录查询。

聊起在“识瘤者”项目中与华为云的合作经历, “除了技术产品的多元化支持,在我们实际应用开发的过程中,华为云为我们提供了非常多的技术和资源的支持。从最开始的产品方面的答疑解惑,到现在项目中的各种疑难杂症,华为云的技术专家都会知无不言、言无不尽。” 杨阳很开心的说道,“我们已经和华为云的许多专家都成为了很好的朋友。”

不仅在技术支持方面,在涉及到AI模型训练方面,团队还获得了中原人工智能计算中心提供的20000元代金券及昇腾910训练卡。而且针对个人成长方面,团队成员经常参加华为云组织的技术培训、开发者赛事等活动,以赛促学的方式让他们在实践中真正掌握技术知识。

截止到目前,杨阳带领着“识瘤者”团队已经获得了2023华为开发者大赛深圳赛区三等奖、昇腾AI创新大赛2023河南区域开发者套件创新赛道三等奖等诸多赛事奖项。

打破认知局限,实现技术突破与成长收获

“做项目的过程中,我们五个人的收获也非常多。”杨阳表示,对于处在中原地区的他们来说,很多资源都是有限的,通过在梅科尔工作室参与这些项目,获得真实场景下的实践开发能力和经验。

正是这些项目,让杨阳他们有机会接触到真正生产环境中项目的实际开发内容,了解到学校课本之外的技术,包括云上开发、AI大模型应用、存算分离的数据库等等,打破了自己认知的局限,在大学阶段真正学习到有用的技能知识。

杨阳举例道,比如自己之前做的比较多的是嵌入式软件开发,所以一开始接触识瘤者项目的时候,对深度学习等AI技术都不是很熟悉。之后学习了华为云提供的包括ModelArts、昇腾、MindSpore等相关的免费课程,才慢慢地深入其中。

不仅如此,像杨阳一样的高校开发者,可以在华为云的开发者社区、云学堂等地方,零基础去体验了解很多技术和产品的学习路径和开发案例教程。为了更好地让他们学以致用,华为云还为开发者准备了不同技术领域的训练营、开发者大赛活动,让学生开发者提升能力的同时还可以获得更多奖励。

“能够围绕行业现实场景,基于前沿技术开发出创新应用,让我们学生开发者真正体会到了产学结合的价值,也感谢华为云提供的多元生态技术和资源支持,帮助我们实现那些天马行空的想象,拥抱更宏伟的开发蓝图。” 杨阳说道。

最后

这就是“识瘤者”项目组的“云上逐梦”之旅。

他们用自己的经历告诉我们,每一个年轻的开发者都是这个世界的改变者,他们的每一个代码、每一个想法,都可能成为改变未来的关键。而背后支持他们的,正是像华为云这样的平台,他们用技术、用资源、用情怀,助力每一个青春梦想的实现。

心怀梦想,青年有为!

 

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