Gelişen teknolojiyle beraber hayatın bir parçası haline gelen yapay zeka, özellikle sağlık bilimlerin alanında yenilikler getiriyor.

Üsküdar Üniversitesi bünyesinde faaliyet gösteren Yapay Zeka ve Akıllı Sistemler Araştırma ve Uygulama Merkezi (YAZAMER),  sağlık bilimleri temelli bilimsel çalışmalara önemli katkılarda bulunuyor. Akademik birikimini uluslararası iş birlikleri ile güçlendiren YAZAMER, Stanford Üniversitesi, Ottawa Brain and Mind Research Institute ile sağlık bilişimi alanında yoğun çalışmaları yürütüyor. Son 2 yılda 16 SCI sınıfı araştırma makalesi ile dikkat çeken YAZAMER, 2021 Şubat ayında Hindistan Christ University ve Springer Nature iş birliği ile düzenlenecek olan Uluslararası Data Science, Communication and Security (IDSCS-21) Konferansı’na ev sahipliğine hazırlanıyor.

Üsküdar ÜniversitesiMühendislik ve Doğa Bilimleri Fakültesi Yazılım Mühendisliği Bölüm Başkanı, Yapay Zeka ve Akıllı Sistemler Uygulama ve Araştırma Merkezi (YAZAMER) Müdürü Doç. Dr. Türker Tekin Ergüzel, YAZAMER ile yapay zeka ve simülasyon alanında gerçekleştirdikleri çalışmalar hakkında değerlendirmelerde bulundu.

Sağlık bilişimine önemli katkılar sağlanıyor

Alanda disiplinler arası çalışmalar ile öncü olan Üsküdar Üniversitesi’nin, Sağlık Bilimleri Enstitüsü'ndeki Lisansüstü Programları ve Uygulama ve Araştırma Merkezleri ile lisansüstü öğrencilerimize araştırma yapma ve bilimsel çalışmalara katılma imkanları sunduğunu belirten Doç. Dr. Türker Tekin Ergüzel, şunları söyledi:“Yüzeysel ve derin öğrenme algoritmaları, simülasyonlar ve büyük veri analizi çalışmaları ile önemli çalışmalar yürüten Üsküdar Üniversitesi, bu alanlarda ihtisaslaşmış merkezleri ile sağlık bilimlerine katkı sağlamaya devam ediyor.

Merkezlerimiz,  görüntü işleme, sinyal işleme, özellik çıkartma, özellik seçimi, makina öğrenme ve son olarak derin öğrenme yöntemleri ile yapay zeka alanındaki hesaplamalı analizleri medikal veri alanındaki uygulamaları ile 11. Kalkınma Planı’nda da altı çizilen robotik, mikro/nano/opto-elektronik, biyo-teknoloji, kuantum, sensör teknolojilerinin uygulamalarına öncülük etmektedir. Yapay zekâ teknolojileri alanında ve sağlık bilişimi özelinde yerli teknoloji üretme kabiliyetlerinin geliştirilmesi ve bu teknolojilerin ekonominin genelinde etkin kullanımının yaygınlaştırılmasına yönelik ulusal ölçekte bilimsel katkı sağlamaktadır.”

Sinirbilim alanında çalışmalar yürütülüyor

Sinirbilim alanındaki çalışmaların sağlık bilimleri ile mühendislik bilimlerinin en geniş anlamda iş birliği yapabildiği alan olduğunu kaydeden Doç. Dr. Türker Tekin Ergüzel, şunları söyledi:“Bu alandaki çalışmalara genel bir kronolojik sıra ile baktığımızda 1906 yılında Santiago Cajal beyinde her hücrenin ayrı bir ünite olduğunu ve bu hücrelerin sinapslar aracılığı ile nöronal ağ oluşturduğunu görüntülemiş ve Nobel Ödülü almıştır. 2005 yılında Mavi Beyin (Blue Brain) projesinde süper bilgisayarlar ile tasarlanan model ve simülasyonlar, beynin çok seviyeli yapısını ve fonksiyonunu anlamaya yönelik cebirsel topoloji ile modelleme yaparak fare beyninin 3 boyutlu haritasını oluşturmayı başardı.

2009 İnsan Konnektom Projesi ile insan beyninin işleyişini bilgisayar ortamına taşıyacak teknolojilerin geliştirilmesi amaçlandı. Çıkartılacak ağ haritası ile sağlıklı insan beynindeki anatomik ve fonksiyonel bağlantısallığı anlamak, gelişmiş MRI teknolojileri ile ve otizm, şizofreni, Alzheimer gibi hastalıklar konusunda yapılacak çalışmalara destek olmak projenin öncelikli amacı olarak karşımıza çıkıyor. Geldiğimiz noktada merkezimizde bu alanlara yönelik olarak MR ve EEG verileri işlenerek bağlantısallık ve örüntü analizleri ile öğrenen modeller ortaya çıkarıyoruz.

Bu modeller ile davranış modelleme, hastalık sınıflandırma, tedavi sonucu öngörme çalışmaları ile sağlık bilişimi alanında ve sinirbilim özelinde yayınlar, araştırmalar ve projeler yürütüyoruz. Özellikle hastalıkların sınıflandırmasında biyo-belirteçlerin tespiti ve ayırt edicilik potansiyeli önem arz ediyor. Bu noktada entropi, bağlantısallık gibi alanda yeni biyo-belirteçlerin tespitine dair tamamlanmış önemli bazı çalışmalarımıza ve yapay modeller ile tedavi sonucu öngörü çalışmalarımıza aşağıda verilen bağlantılardan, çalışmaların tamamına ise YAZAMER web sayfasından ulaşabilirsiniz.”

Yapay zeka teknolojileri sağlık alanında yaygın şekilde kullanılıyor

YAZAMER olarak yapay zekâ teknolojileri alanında ve sağlık bilişimi özelinde yerli teknoloji üretme kabiliyetlerinin geliştirilmesi ve bu teknolojilerin ekonominin genelinde etkin kullanımının yaygınlaştırılmasına yönelik ulusal ölçekte bilimsel katkı sağlamayı amaçladıklarını kaydeden Doç. Dr. Türker Tekin Ergüzel, “YAZAMER, medikal verinin hesaplamalı yöntemlerle kullanıldığı merkezlerden birisi. Dünya genelinde yapay zeka destekli gelecek vadeden çalışmalar devam ediyor. Örneğin radyoloji yapay zeka AI programları; beyin tomografilerindeki acil önem arz eden tanıları radyologlar kadar iyi belirleyebiliyor. Giyilebilir teknolojiler ve IoT teknolojileri ile biyosensörlerin önemli veri toplama görevleri olacak.

Glukoz düzeyi, arteriyel basınç, kalp atımı, kan oksijen düzeyi gibi temel verileri toplayıp kullanıcı veya hekimleri uyarabilecek. Akıllı hapların kullanımını artık FDA onaylı. IoMT - AI - Sağlık Bilişimi birlikteliği ile ortaya çıkan cardiotrak firması ECG sinyalini işleyip kalp sağlığı problemleri ile ilgili tanı sürecine önemli katkılarda bulunuyor. Biosensörlerin kullanımı ile hastaların kandaki glikoz, oksijen, alkol düzeylerini, kalp atım sayısı gibi pek çok veriyi yutulan bir hap toplayarak IoT teknolojisi  ile hekiminize gönderebiliyor. AI tabanlı biomind yazılımı ile Çin'in seçkin uzmanlarının nörogörüntüleme verisi ile beyin tümörü tanılama ve hematoma genişlemesinin tahmini performansları dikkat çekici. AI destekli medikal tanı ve tedavi süreçleri Society 5.0'a hizmet ediyor. Bu çalışmalar merkezimiz bünyesinde özellikle Beyin Bilgisayar Arayüzü (Brain Computer Interface) çalışmaları, EEG kontrollü robotik kol kontrolü, derin öğrenme tabanlı hastalık tanılama ve modelleme çalışmaları yürütmektedir.

Bu çalışmalarımızda sinirbilim yüksek lisans ve doktora programlarımızdaki öğrencilerimiz de yer almakta ve gelişimlerine katkı sağlamaktadır” diye konuştu.

YAZAMER’in akademik çalışmaları

Doç. Dr. Türker Tekin Ergüzel, Türkiye’de bu alanda faaliyet gösteren ve sinirbilim alanındaki yapay zeka uygulamaları ile dikkat çeken Yapay Zeka ve Akıllı Sistemler Uygulama ve Araştırma Merkezi (YAZAMER) öğretim üyelerinin son iki yıl içerisinde 16'sı SCI sınıfı olmak üzere 19 araştırma makalesi, 2 BCI (Book Citation Index) kitap bölümü yayınladığını kaydetti.

ÜSMERA ile önemli çalışmalar yürütülüyor

Doç. Dr. Türker Tekin Ergüzel, YAZAMER’in Üsküdar Üniversitesi bünyesinde faaliyet gösteren Medikal Radyasyon Araştırma ve Uygulama Merkezi (ÜSMERA) ile ortak çalışmalar yürüttüğünü  ifade etti. Doç. Dr. Türker Tekin Ergüzel, “İki araştırma merkezi ortak yürüttükleri projelerle medikal radyasyon alanında önemli çalışmalara imza atmışlardır. Halihazırda Covid19’in klinik öncesi radyofarmasötik tedavisi ve radyasyon direnci tepkilerine dair 2 araştırma makalesi önemli dergisinde değerlendirme aşamasında olan merkezlerimizin bundan sonraki süreçte de üniversitemizin öncelikli araştırma alanı olan sağlık bilimleri alanında lisansüstü öğrencilerimizin katkılarıyla bilim üretmeye devam edecektir” dedi.

YAZAMER, uluslararası akademik çalışmalarda yer alıyor

Her iki merkez bünyesinde önlisans, lisans ve lisansüstü düzeyinde eğitimlerini sürdüren öğrencilerin sağlık bilimleri alanındaki çalışmalara önemli katkılar sağladığını ifade eden Doç. Dr. Türker Tekin Ergüzel, “Üniversitemizde yürütülen pek çok çalışma uluslararası ortaklı ve işbirliği çerçevesinde yürütülüyor. Bu iş birliklerinden öğrencilerimizin de istifade etmesini sağlıyoruz. Yetiştirdiğimiz öğrenciler önceki yıllarda ‘RIKEN Brain Science Institute' gibi uluslararası alanda öncü eğitim kurumlarından kabul aldı. . Bununla birlikte özellikle lisansüstü öğrencilerimizin tezlerinden de dikkat çekici yayınlar çıkmaktadır.

Sözgelimi Nörobilim Yüksek Lisans programından mezun olan bir öğrencimiz ile 5’i WOS kapsamında 7 yayın yapılarak bilim insanı olması yolunda önemli katkı sağlanmıştır. Üniversitemizdeki araştırma ve uygulama merkezlerimizde, laboratuvarlarımızda biyoinformatik, sinirbilim, sağlık bilişimi ve sağlık fiziği alanlarında bizlerle birlikte çalışan öğrencilerimizin gelişimlerini görmekten büyük mutluluk duyuyoruz.

YAZAMER, Stanford Üniversitesi Tıp Fakültesi Adamson Beyin Uyarım Laboratuvarı ile yürüttüğü iş birliği ile özellikle gelişmiş nörogörüntüleme yöntemleri ile toplanan veriler üzerinden travma sonrası stres bozukluğu, Alzheimer odaklı çalışmalar yürütürken; Ottawa Brain and Mind Research Institute ile sağlık bilişimi alanında unipolar ve bipolar bozukluk tanılı hastalar ile ilgili görüntülenme yöntemleri ile toplanan veriler üzerinden derin öğrenme model çalışmalarını yürütmektedir. Ayrıca 2021 Şubat ayı içerisinde Hindistan Christ University ve Springer Nature iş birliği ile düzenleneycek olan Uluslararası Data Science, Communication and Security (IDSCS-21) Konferansına ev sahipliği yapacaktır” dedi.

Yapay zeka ile beyin çalışmaları hedefleniyor

Doç. Dr. Türker Tekin Ergüzel, önümüzdeki yıllarda özellikle yapay zeka çalışmaları ile tanı ve tedavi süreçlerine dair özellikle “Radyolojik doz takip sistemi ile hastaların ilk 5 yıl içerisinde aldıkları kümülatif doz tespit edilerek oluşturulacak öngörü modeli ile hekimin sonraki tedavi süreçlerine dair hastaları koruyucu yöntemler önerilecektir. Derin öğrenme algoritmalarının ve büyük veri ile medikal veri analizi yapılarak biomarker potansiyeli olan işaretçilerin tespit edilmesi, akıllı fiziksel sistemler geliştirilmesi, psikiyatrik hastalıkların sınıflandırılması ve tedavi yöntemlerinin önerilmesi çalışmalarına ağırlık verilecektir” diye konuştu.

YAZAMER’in çalışmaları

Doç. Dr. Türker Tekin Ergüzel, YAZAMER’in literatüre psikiyatrik hastalıkların yapay zeka algoritmaları ile sınıflandırılması, entropi ve biyo-belirteç potansiyeli, derin öğrenme algoritmaları ve tedavi sonucu öngörü potansiyeli ile katkı sağlayan bazı yayınlara aşağıda verilen bağlantılardan ulaşılabileceğini kaydetti:

- Entropy-Based Feature Extraction Technique in Conjunction with Wavelet Packet Transform for Multi-Mental Task Classification
- Major Depressive Disorder Classification Based on Different Convolutional Neural Network Models: Deep Learning Approach
- Artificial Intelligence Approach to Classify Unipolar and Bipolar Depressive Disorders

Üsküdar Haber Ajansı (ÜHA)