Oldal címe
SikertörténetekSzintetikus adatgenerálás mikroszkópos felvételek alapján
Címlapos tartalom
Patakvölgyi Vivien Roxána doktorandusz hallgató, az Óbudai Egyetemen az Élettani Szabályozások Kutatóközpont (Physcon) munkatársa. A kutatócsoport a kemoterápia hatékonyságának növelését tűzte ki célul. Az interdiszciplináris kutatásban orvosok, mérnökök és informatikusok dolgoznak közösen a hatékonyabb kemoterápiás kezelés kifejlesztéséért. A projekt ezen kutatás részeként jött létre, az in vitro kísérletekből származó adatok - mikroszkópos felvételek - hatékonyabb, automatizált feldolgozásának támogatására.
A "Szintetikus adatgenerálás mikroszkópos felvételek alapján" című program célja egy olyan eszköz fejlesztése, melynek segítségével sejtes kísérletek mikroszkópos felvételeinek mintájára, azokból kiindulva nagy mennyiségű szintetikus adat generálható. Az így előállított képekkel később a valós felvételekre is alkalmazott neurális hálók hatékonyan taníthatók azáltal, hogy megfelelő mennyiségű annotált adat áll rendelkezésre ehhez. A generálás során a program a képek valósághű ábrázolása mellett a generált képen elhelyezett sejtek számát, valamint azok elhelyezkedését is dokumentálja. Ezek a paraméterek előre meghatározhatóak az előállítás során, így lehetőség nyílik szintetikus adatokkal lefedni minden, valóságban is előforduló példát, ezzel elkerülve azt, hogy a tanításhoz nagy mennyiségű valódi adat manuális előkészítésére legyen szükség. A fejlesztés első szakasza kizárólag ráksejtekről, fluoreszcens mikroszkóp segítségével készített képek generálását célozta meg, a saját kísérleti adataink elemzésének hatékonyabb automatizálása céljából. A generált képekkel egy sejtszámlálásra alkalmas neurális háló került feltanításra, amelyet később a valódi mikroszkópos felvételeinken is alkalmaztunk, összevetve az eredményeket a szintetikus adatokon végzett becslésekkel is. A valós és generált képekre adott sejtszám-becslések pontossága jó indikátora a szintetikus adatok alkalmazhatóságának. Az eredmények alapján elmondható, hogy a generált adatok jól használhatók olyan neurális hálók tanítására, amelyeket a későbbiekben valódi adatokon is alkalmazunk azok elemzésére. Az eszköz továbbfejlesztése egyúttal lehetővé teheti az adatgenerálást különböző típusú mikroszkópos eljárásokkal készített felvételeknek megfelelően, ezzel szélesebb körű felhasználhatóságot biztosítva akár a rákkutatás területén kívül is. A hatékony munkavégzésben nagy segítségünkre volt a HUN-REN Cloud szolgáltatása. A szolgáltatás lehetővé tette a nagy mennyiségű szintetikus adat gyors generálását, valamint a fejlesztés során alkalmazott neurális hálók hatékony tanítását, amelyre a saját erőforrásaink nem lettek volna képesek. A továbbfejlesztéshez jelenleg is használjuk a szolgáltatást.
