医療用 AI はアップグレードされ続けています。Center for Clinical Data Science (CCDS) の研究チームは本日、最新の Volta 搭載 NVIDIA DGX システム ポートフォリオからの世界初となる専用 AI スーパーコンピューターを受け取りました。

CCDS は、マサチューセッツ総合病院によって設立された組織で、後にブリガム アンド ウィメンズ病院 (Brigham and Women’s Hospital) が参加しました。両院はいずれもハーバード大学医学大学院の付属病院で、Partners Healthcare の創設メンバーです。臨床医、研究者、データ科学者、製品開発および翻訳のエキスパートで構成されるこのグループは、人工知能による医学の進歩という重要な目的のため、共に取り組んでいます。

世界初の Volta 搭載 NVIDIA DGX-1 を開梱する
CCDS のマーク ミカルスキー (Mark Michalski) 氏、
トーマス シュルツ (Thomas Schultz) 氏、
およびキャサリン アンドリオール (Katherine Andriole) 氏。
CCDS は、この DGX-1 を AI 支援医療のさらなる進展のために
活用する予定です。

CCDS は短期間で大きな進歩を遂げています。

CCDS のデータ科学者は、NVIDIA の第 1 世代 DGX-1 AI スーパーコンピューターが納入された 12 月から わずか 8 か月で、医用画像に潜む異常やパターンを「認識」できるようマシンをトレーニングすることに成功しました。

CCDS のデータ科学者は、これまで数十の医療用トレーニング アルゴリズムを開発しています。これには、放射線医学以外にも、心臓学、眼科学、皮膚科学、精神医学などの医療分野が含まれています。

Volta スーパーコンピューターを搭載した世界初の NVIDIA DGX-1 の導入に加え、世界初のパーソナル AI スーパーコンピューターである新開発の DGX Station の納入も今月中に控えた CCDS は、多くのトレーニング アルゴリズムを開発し、AI の威力を医師に直接もたらすべく、画期的な研究を推進するつもりです。

データ センター ラボから臨床現場へ

CCDS エグゼクティブ ディレクターのマーク ミカルスキー (Mark Michalski) 氏は、「今こうして話している間にも、CCDS はデータ科学ラボから臨床現場に直接ブレークスルーをもたらしています」と語ります。

CCDS エグゼクティブ ディレクターのマーク ミカルスキー氏
と世界初の Volta 搭載 NVIDIA DGX-1

ボストン地区の放射線科医には、MRI、CAT スキャン、X 線画像などから疾患を素早く正確に診断する助けとなる「AI アシスタント」が日々のワークフローに組み込まれる日が間もなく到来します。CCDS のデータ センターに導入された DGX-1 システム上に構築された学習済みニューラル ネットワークは、絶えず学習状態にあり、世界中の無数の医用画像を取り込み続けています。

学習済みニューラル ネットワークは、ピクセル単位の超人的な画像評価を行い、他のデータのスコアを驚異的なスピードで分析できるため、医師はより正確な診断と治療計画を行うことができます。例えば、医用画像を診断する放射線科医は通常、受け取った順に画像を診断しますが、AI 支援画像診断の場合、最も問題のあるものを最優先で診断できるよう画像を「トリアージ」することが可能です。

「現代の開業医の下には、実験報告、MRI、CAT スキャン、家族の健康歴などのデータが次々に集まってくるため、判断を下すのが非常に難しくなっています。そこで、こうした面で開業医を支援できるテクノロジーを実現できれば、大きな変革が起きるはずです。」(ミカルスキー氏)

Volta 搭載 NVIDIA DGX-1 は、前世代の DGX の 3 倍
高速という画期的な AI 処理能力を実現しています。

まだ出発点にすぎない

経験豊富な放射線科医であると同時に起業家でもあるミカルスキー氏によると、彼を含めた CCDS のメンバーは当初、この取り組みがどのくらいの規模になるのか見当もつかなかったといいます。

「ニューラルネットワークの構築に着手した頃は、この研究に対する需要がそれほどあるとは見込んでいませんでした。しかし、データセンターの処理能力を増強するたびに、利用されるようになるはずとの確信を深めています。私たちがトレーニングしたネットワークの性能は向上する一方です。」(ミカルスキー氏)

Volta を搭載した新しい DGX-1 は、前世代の DGX の 3 倍高速という画期的な AI 処理能力を実現しており、最大 800 基の CPU に相当するパフォーマンスを 1 台のシステムで提供します。一方、世界初の AI 開発用パーソナル スーパーコンピューターである DGX Station は、デスクサイドにすっきり収まり、400 基の CPU に相当する処理能力を約 1/40 の消費電力で提供します。

NVIDIA DGX システムは、脳卒中が人間の脳に与える影響など、
AI が実現するさまざまな研究テーマにおいて、CCDS のデータ
科学者を支援しています。

どちらの DGX システムも、完全に統合されたディープラーニング ソフトウェア スタックを備えており、世界で最も困難な AI 研究を前進させるのに理想的です。

ミカルスキー氏は、研究者が機械学習またはディープラーニングを医療に活用するために開発しているアイデアの多くはまだ初期段階にあり、成熟にはほど遠いため、意欲は高まるばかりと述べています。

「CCDS のメンバーは皆、この真っただ中にいることを幸運だと感じています。患者体験に変革をもたらす AI 応用の可能性について新しいアイデアを聞く毎日で、本当にやりがいがあります。」(ミカルスキー氏)

世界初の Volta AI スーパーコンピューター搭載した DGX-1 を囲む CCDS エグゼクティブ ディレクターのマーク ミカルスキー氏と彼のチーム。
左から: Thomas Schultz, Sean Doyle, Stefano Pedemonte, Julia Reyes, Bernardo Bizzo, Neil Tenenholtz, Mark Michalski, Adam McCarthy, Katherine Andriole, Winston Larson, Mark Walters, Lisa Burke, Bradley Wright, Jen-Tang Lu, Christopher Bridge and Mansoor Pervaiz