Μεθοδολογία Υλοποίησης Έργου

Αρχιτεκτονική έργου

Η αρχιτεκτονική υψηλού επιπέδου του συστήματος δίδει ιδιαίτερη έμφαση στην διττή προσέγγιση για την αξιοποίηση του. Την καρδιά της πλατφόρμας αποτελεί το ευφυές σύστημα, το οποίο έχει υλοποιηθεί με σκοπό να αξιοποιεί πόρους στο υπολογιστικό νέφος, και είναι βασισμένο σε σύγχρονες τεχνικές βαθιάς μάθησης αλλά και κλασικές τεχνικές επεξεργασίας εικόνας. Από την μια σκοπιά η διεπαφή του χρήστη εξυπηρετεί τις διαγνωστικές ανάγκες. Στην προσέγγιση αυτή ο εκάστοτε ειδικός ιατρός είναι σε θέση να εκπαιδεύσει το σύστημα και κατόπιν να το χρησιμοποιεί για ιδία χρήση υποστήριξης της ιατρικής του απόφασης. Από την άλλη πλευρά η γνώση, η οποία ενσωματώνεται στο σύστημα μπορεί να λειτουργήσει ως βάση για την δημιουργία ερευνητικού οικοσυστήματος.

Συνολική Στρατηγική του Πλάνου Εργασίας

Το πλάνο εργασίας προβλέπει τρεις φάσης, οι οποίες εξελίσσονται σειριακά, ενώ συνολικά οι εργασίες υλοποιούνται σε πέντε Ενότητες Εργασίας (Εικόνα 2). Κατά την φάση σχεδιασμού η κοινοπραξία μελετά τις απαιτήσεις των χρηστών του συστήματος και σχεδιάζει την τελική αρχιτεκτονική. Στην συνέχεια ακολουθεί η φάση υλοποίησης, η οποία αποτελείται από τρεις διακριτές ενότητες εργασίας. Η ΕΕ4 αλληλεπιδρά με το ευφυές σύστημα το οποίο υλοποιείται στην ΕΕ3. Η τρίτη φάση αφορά στον έλεγχο της πλατφόρμας από ειδικούς σε νέες βιοψίες από διαφορετικά ιατρικά πεδία.

Βασικά θέματα της μεθοδολογίας

Οι τεχνικές επεξεργασίας εικόνας και μηχανικής μάθησης αποτελούν μια απαιτητική από τη φύση τους υπολογιστική διαδικασία. Ως εκ τούτου, το υπολογιστικό σύστημα απαιτείται να παρέχει επαρκείς πόρους επεξεργασίας και μνήμης. Το διαγνωστικό εργαλείο είναι βασισμένο σε μεθόδους βαθιάς μάθησης, οι οποίες μπορούν να παρέχουν πλήρως αυτοματοποιημένες προσεγγίσεις στα προβλήματα κατάτμησης και ταξινόμησης. Τα βαθιά Νευρωνικά Δίκτυα (Deep Neural Networks) έχουν επεκταθεί στον τομέα της ανάλυσης ιατρικών εικόνων, προκειμένου να συλλάβουν αυτόματα την ανατομία και τη φυσιολογία των ασθενειών και εν τέλει να ποσοτικοποιήσουν την επικράτησή τους. Ιδιαίτερα δημοφιλής είναι η εκπαίδευση Συνελικτικών Νευρωνικών Δικτύων (Convolutional Neural Networks – CNNs), η οποία αποσκοπεί στην αποτροπή της υπερμοντελοποίησης (overfitting) και της απομνημόνευσης μόνο των άκρως απαραίτητων λεπτομερειών των εικόνων εκπαίδευσης. Επιπρόσθετα, για την εκπαίδευση των μοντέλων βαθιάς μάθησης, συνήθης τακτική είναι η άντληση πόρων από σύγχρονες κάρτες γραφικών (GPU), οι οποίες εκμεταλλεύονται τις δυνατότητες της τεχνολογίας CUDA για την παράλληλη επεξεργασία πολυδιάστατων δεδομένων, όπως οι υπολογισμοί πινάκων στα σύνθετα στρώματα συνέλιξης (convolution layers).
Ενδιαφέρουσα λύση, αποτελεί επίσης η πρόσβαση σε υπηρεσίες υπολογιστικού νέφους (cloud computing), με σκοπό την διαδικτυακή διάθεση υπολογιστικών πόρων κέντρων δεδομένων (data center). Εκτός αυτού σύγχρονα κέντρα δεδομένων θέτουν υψηλές προδιαγραφές κυβερνασφάλειας αλλά και ασφάλειας από φυσικές καταστροφές εξασφαλίζοντας την εύρυθμη και εύρωστη λειτουργία της εφαρμογής. Η εν λόγω προσέγγιση βέβαια προϋποθέτει την εφαρμογή και συμμόρφωση κανόνων προστασίας προσωπικών δεδομένων όπως η εφαρμογή του Γενικού Κανονισμού για την Προστασία Δεδομένων (GDPR 679/2016).