Chuyển đổi số

Chìa khoá để chăm sóc sức khoẻ thông minh và an toàn hơn

Tuấn Trần 10/02/2023 05:56

Y tế ngày càng thông minh nhờ áp dụng trí tuệ nhân tạo (AI), trong đó mô hình học máy (ML) “học” cách ra quyết định căn cứ trên bản mẫu thu thập được từ tập hợp quy mô lớn các dữ liệu của bệnh nhân.

Theo Alexis Crowell, Phó Chủ tịch phụ trách Kinh doanh, Tiếp thị và Truyền thông kiêm Giám đốc Điều hành Khu vực châu Á của Intel Corporation, điều đó giúp cải thiện độ chính xác trong chẩn đoán y khoa, đồng thời đẩy nhanh tốc độ nghiên cứu và phát triển nhiều phương thuốc cấp thiết.

federated_learning_collaboration_figure.jpg

Dù vậy, trong những năm gần đây, các chuyên gia phát hiện rằng quy trình phát triển ứng dụng ML truyền thống qua bộ dữ liệu tập trung hoá vẫn còn nhiều thiếu sót, bởi lẽ các mô hình ML cho chăm sóc sức khoẻ (CSSK) yêu cầu lượng dữ liệu nhiều hơn những gì có thể chia sẻ công khai, vốn bị giới hạn bởi vấn đề bảo mật và quyền riêng tư.

Những thách thức này đã và đang cản trở AI đưa ngành y tế lên một tầm cao mới, nơi các mô hình ML chỉ có thể đạt được độ chính xác cấp độ lâm sàng nếu được trích xuất từ các bộ dữ liệu đủ lớn, đủ đa dạng và được giám sát, biên tập kỹ lưỡng.

Nhằm dân chủ hoá AI và hưởng lợi từ dữ liệu trong CSSK, cần xây dựng một phương pháp huấn luyện các mô hình ML không bị ảnh hưởng từ nguy cơ trong việc chia sẻ dữ liệu nhạy cảm bên ngoài cơ sở lưu trữ. Học liên kết (federated learning) là chìa khoá mở ra phương pháp đó.

Học tập tập trung không còn mang tính bền vững trong y tế

Học tập tập trung vốn là quy chuẩn truyền thống lâu nay trong mô hình hoá AI. Phương thức này yêu cầu thu thập bộ dữ liệu từ nhiều thiết bị và địa điểm, sau đó chuyển dữ liệu đến một địa điểm tập trung để thực hiện huấn luyện mô hình ML.

Điều này phát sinh không ít nguy cơ. Đầu tiên, dữ liệu được lưu trữ tập trung có thể bị đánh cắp và phơi bày, khiến cơ sở lưu trữ chịu trách nhiệm pháp lý rất lớn. Nguy cơ kế tiếp là các chủ sở hữu dữ liệu thậm chí có thể không muốn chia sẻ dữ liệu thô. Cho dù chủ sở hữu dữ liệu nguyện ý hợp tác để huấn luyện ML, thì dữ liệu thô cũng quá nhạy cảm để có thể chia sẻ.

Các mối lo ngại về bảo mật và quyền riêng tư cũng khiến công tác triển khai ở quy mô toàn cầu gặp nhiều khó khăn, nhất là với những câu hỏi về quyền sở hữu dữ liệu, tài sản trí tuệ (IP), và tuân thủ nhiều quy định luật pháp đa dạng của các quốc gia sở tại.

Những hạn chế này khiến ngày càng ít cơ quan, tổ chức đóng góp vào công tác chia sẻ dữ liệu. Việc đó cản trở mô hình ML từ các nguồn dữ liệu đa dạng, phong phú từ các tổ chức hay địa phương khác nhau, và hậu quả tất yếu là sẽ tạo ra nhận thức thiên kiến và không chính xác.

Học liên kết mang đến những gì?

Ý tưởng chính làm nền tảng cho học liên kết là huấn luyện một mô hình ML dựa trên dữ liệu người dùng mà không cần phải truyền tải dữ liệu đó đến bất kỳ địa điểm nào khác. Cụ thể, thay vì chuyển dữ liệu đến nơi tập huấn, chúng ta sẽ đưa quy trình tính toán đến chính cơ sở hạ tầng của cơ quan, tổ chức sở hữu dữ liệu. Tại đó, một máy chủ trung tâm sẽ chịu trách nhiệm tập hợp những kết quả, nhận thức thu thập được từ công tác tính toán, tập huấn nhiều nguồn dữ liệu.

Học liên kết thực hiện nhiều chu trình huấn luyện trên chính các thiết bị, máy móc tại chỗ, đảm bảo rằng dữ liệu của Việt Nam luôn được lưu trữ trong nước. Lợi ích của việc này là sẽ không gây tổn hại hay bộc lộ dữ liệu đang di chuyển. Mặc dù dữ liệu vẫn được khai thác để kiến tạo nhận thức trên toàn cầu, nhưng lại luôn thuộc sự kiểm soát của người sở hữu. Những tham số mô hình thu hoạch được từ công tác huấn luyện tại chỗ chủ sở hữu dữ liệu sẽ được gửi đến một máy chủ trung tâm, và tập hợp lại để hình thành một mô hình toàn cầu mới, sau đó chia sẻ với tất cả các bên tham gia.

Hiện tại thì học liên kết đã gây tiếng vang bằng việc sử dụng AI tối tân để phát hiện các khối u não chính xác hơn. Từ năm 2020, Intel và Trường đại học Pennsylvania đã triển khai nghiên cứu học tập liên kết với quy mô lớn nhất ngành y tế. Sử dụng các bộ dữ liệu từ 71 cơ sở, học viện trên khắp 6 châu lục, nghiên cứu này cho thấy khả năng cải thiện phát hiện u não chính xác hơn 33%.

Để tạo dựng một nền tảng vững chắc cho học liên kết, phải bắt đầu bằng lòng tin

Đứng trước khối lượng dữ liệu khổng lồ hiện hành, điều tiên quyết là các cơ quan, tổ chức tại Việt Nam phải thiết lập được một chiến lược bảo mật dữ liệu chắc chắn và hiệu quả. Chìa khoá cho việc này chính là lưu trữ những dữ liệu nhạy cảm tại đám mây nằm trong một khu vực hạn chế truy cập, thường được gọi là Môi trường Thực thi Tin cậy (Trusted Execution Environment - TEE). Bảo vệ quyền riêng tư là công tác thiết yếu nhằm duy trì liên tục khả năng bảo vệ khối lượng công việc kèm theo quy định của cơ quan chức năng hoặc bảo vệ dữ liệu nhạy cảm trên các mạng lưới chia sẻ chung.

Trong bối cảnh điện toán ngày càng xâm nhập vào nhiều môi trường đa dạng - từ các hệ thống sở tại cho đến đám mây công cộng và vùng biên đám mây, các cơ quan, tổ chức cần thiết lập cơ chế kiểm soát bảo mật nhằm bảo vệ tài sản trí tuệ và thông tin công việc nhạy cảm ở bất cứ nơi nào hiện đang lưu trữ dữ liệu, cũng như đảm bảo công tác làm việc từ xa cũng được thực thi với đoạn mã lệnh đã định. Đây là lúc điện toán an toàn phát huy thế mạnh.

Khác với quy trình mã hoá dữ liệu truyền thống dành cho dữ liệu ở trạng thái nghỉ hay đang được truyền tải, điện toán an toàn tận dụng TEE để tăng cường độ bảo mật và quyền riêng tư của đoạn mã lệnh sẽ được thực thi và dữ liệu đang sử dụng.

Điện toán an toàn giúp các bộ dữ liệu được xử lý an toàn hơn, và giảm thiểu nguy cơ bị tấn công bằng cách cô lập mã lệnh và dữ liệu khỏi sự xâm nhập từ bên ngoài. Là công nghệ điện toán an toàn được nghiên cứu và triển khai nhiều nhất trong các trung tâm dữ liệu hiện nay, Intel Software Guard Extensions (Intel SGX) cung cấp giải pháp bảo mật dựa trên phần cứng giúp bảo vệ dữ liệu đang sử dụng bằng một công nghệ cô lập ứng dụng độc đáo.

Nhờ vào nền tảng bảo mật dựa trên phần cứng, các bề mặt tấn công nhiều lỗ hổng nay đã có thể được gia cố để không chỉ bảo vệ khỏi các cuộc tấn công phần cứng, mà còn triệt tiêu những mối đe doạ đối với dữ liệu đang sử dụng. Nhờ vậy, các cơ quan, tổ chức có thể yên tâm rằng mô hình học máy của mình có thể sử dụng nhiều bộ dữ liệu khác nhau và huấn luyện thuật toán trong khi vẫn đảm bảo tuân thủ các quy định pháp luật và bảo mật hệ thống.

Tương lai của học liên kết

Bằng cách kích hoạt các mô hình ML thu thập kiến thức từ nhiều nguồn dữ liệu phong phú và đa dạng vốn không thể có được bằng những phương thức khác, học tập liên kết sở hữu tiềm năng đem đến những bước đột phá trong CSSK, cải thiện công tác chẩn đoán, và xử lý tốt hơn vấn đề chênh lệch y tế.

Mặc dù hiện tại chúng ta mới ở bước đầu trong học liên kết, nhưng có thể nhận thấy những tiềm năng vĩ đại trong việc đưa các cơ quan, tổ chức lại gần nhau hơn nhằm chung tay hợp tác và giải quyết nhiều thách thức lớn, đồng thời vẫn giảm thiểu nguy cơ về bảo mật dữ liệu và an ninh. Trên thực tế, học liên kết có thể mở rộng phạm vi áp dụng ra ngoài lĩnh vực CSSK, với nhiều triển vọng lớn lao trong Internet vạn vật, công nghệ tài chính, và hơn thế nữa.

Tương lai của học liên kết sẽ đưa ứng dụng AI lên một tầm cao mới, và chúng ta mới chỉ bước đầu khai thác tiềm năng thực sự của phương thức này./.

Bài liên quan
  • Những băn khoăn khi ứng dụng AI trong giáo dục chăm sóc sức khỏe
    Trí tuệ nhân tạo (AI) đã được ứng dụng vào lĩnh vực y tế. Tuy nhiên, còn nhiều băn khoăn trong việc ứng dụng AI trong giáo dục chăm sóc sức khỏe. Nghiên cứu mới nhất của đại học Monash, Australia do nhóm các Giáo sư và nhà khoa học gồm: Michelle Lazarus, Peter Douglas và Mandy Truong, đã đề cập đến những tồn tại cần phải giải quyết khi đưa AI vào hỗ trợ quá trình đào tạo lĩnh vực y tế.
Nổi bật Tạp chí Thông tin & Truyền thông
  • Việt Nam - Malaysia nâng cấp quan hệ Đối tác chiến lược toàn diện
    Phát biểu tại họp báo, Tổng Bí thư Tô Lâm cho biết, Việt Nam-Malaysia tăng cường hợp tác trên các lĩnh vực mới (như kinh tế xanh, đổi mới sáng tạo, khoa học công nghệ, chuyển đổi số, năng lượng xanh...).
  • Chìa khóa giải quyết thách thức trong bảo vệ trẻ em trên không gian mạng
    Trẻ em - đối tượng dễ bị tổn thương nhất, đang phải đối mặt với nhiều nguy cơ. Đây không chỉ là bài toán của riêng Việt Nam mà còn là thách thức toàn cầu đòi hỏi sự chung tay hợp tác từ nhiều phía.
  • Việt Nam đang đối mặt 3 thách thức an toàn thông tin
    Các cuộc tấn công mạng hiện nay ngày càng tinh vi và phức tạp hơn, đặc biệt khi có sự hỗ trợ của trí tuệ nhân tạo. Tuy nhiên, việc kết hợp công nghệ này với trí tuệ của con người đã giúp phát hiện và phòng, chống tấn công mạng hiệu quả hơn.
  • Chuyển đổi số thành công không thể thiếu “niềm tin số”
    Muốn triển khai hiệu quả chiến lược số hóa quốc gia cần triển khai theo hướng tiếp cận từ trên xuống dưới và phải phù hợp với thực tế, đảm bảo có tầm nhìn rộng trong tương lai.
  • Việt Nam - Hàn Quốc đồng hành trong kỷ nguyên AI
    Thứ trưởng Bộ TT&TT Phan Tâm hy vọng, Việt Nam có thể học tập nhiều hơn từ Hàn Quốc về các bài học kinh nghiệm, cách làm hay để phát huy tối đa vai trò công nghệ số nói chung và trợ lý ảo nói riêng trong hoạt động của cơ quan nhà nước, thúc đẩy phát triển kinh tế, tạo lập xã hội số nhân văn và thu hẹp khoảng cách số.
Đừng bỏ lỡ
  • Bốn giải pháp trọng tâm để giải bài toán an toàn dữ liệu quốc gia
    Theo Thứ trưởng Bộ TT&TT Bùi Hoàng Phương, năm 2024 đánh dấu bước tiến vượt bậc của Việt Nam trong lĩnh vực an toàn thông tin. Tuy nhiên, còn rất nhiều thách thức cần vượt qua để đảm bảo an toàn dữ liệu quốc gia.
  • Việt Nam tăng cường hợp tác phát triển công nghệ số với Burundi và NIPA
    Trong khuôn khổ sự kiện Tuần lễ Số quốc tế 2024, Bộ trưởng Bộ Thông tin và Truyền thông Nguyễn Mạnh Hùng đã tiếp và làm việc với Bộ trưởng Bộ Truyền thông, Công nghệ Thông tin và Đa phương tiện Burundi Léocadie Ndacayisaba và ông Hur Sung Wook, Chủ tịch Cục Xúc tiến Công nghiệp CNTT quốc gia Hàn Quốc (NIPA).
  • Chính thức ra mắt Nền tảng hỗ trợ diễn tập thực chiến an toàn thông tin
    Nền tảng hướng tới nâng cao chất lượng và điều phối hiệu quả các hoạt động diễn tập trên toàn quốc thông qua nền tảng hỗ trợ diễn tập thực chiến an toàn thông tin.
  • Robot Delta hữu dụng trong nhiều ngành
    Nhờ vào thiết kế độc đáo và khả năng hoạt động với tốc độ và độ chính xác cao, robot Delta là một giải pháp tối ưu trong nhiều ngành công nghiệp hiện đại.
  • Cà Mau ứng dụng các phần mềm chuyển đổi số trong ngành nông nghiệp
    Ngành nông nghiệp tỉnh Cà Mau đã không ngừng triển khai các giải pháp chuyển đổi số thông qua việc sử dụng các phần mềm, xây dựng cơ sở dữ liệu chuyên ngành phục vụ quản lý, điều hành. Trong tương lai không xa, các phần mềm này sẽ hoàn thiện và bắt kịp xu hướng công nghệ để hỗ trợ người nông dân nhiều hơn trong việc tăng gia sản xuất.
  • Bảo vệ các hệ thống mạng trọng yếu là cấp thiết
    Song song với tiến trình chuyển đổi số, các chiến dịch tấn công mạng, gián điệp và khủng bố mạng nhằm vào hệ thống công nghệ thông tin (IT) và công nghệ vận hành (OT) trọng yếu ngày càng gia tăng, việc đảm bảo an ninh mạng trở thành ưu tiên hàng đầu của các quốc gia.
  • ‏OPPO Find X8 Series sẽ chính thức lên kệ ngày 7/12‏
    Ngày 21/11, OPPO chính thức ra mắt Find X8 Series‏‏ tại Việt Nam và sẽ lên kệ ngày 7/12 tới. Đây là lần đầu tiên người dùng Việt Nam được trải nghiệm dòng flagship cao cấp nhất của OPPO cùng lúc với toàn cầu. ‏
  • Chuyển đổi số từ thực tiễn Báo Hải Dương
    Báo Hải Dương có nhiều thuận lợi khi thực hiện chuyển đổi số. Đó là Ban Biên tập có quyết tâm cao. Đội ngũ cán bộ, phóng viên, nhân viên của báo nhanh nhạy với cái mới, ham học hỏi...
  • Đưa siêu ứng dụng "Công dân Thủ đô số - iHanoi" vào cuộc sống
    “Công dân Thủ đô số” - iHaNoi là kênh tương tác trực tuyến trên môi trường số giữa người dân, doanh nghiệp với các cấp chính quyền thành phố Hà Nội. Qua ứng dụng này, người dân và doanh nghiệp có thể phản ánh các vấn đề đời sống, từ đó giúp chính quyền tiếp nhận và giải quyết kịp thời.
  • Sự gia tăng của ứng dụng AI tạo sinh: Những rủi ro tiềm ẩn cho xã hội và con người
    AI tạo sinh là một trong những thành tựu công nghệ mới nhất của con người trong thập niên 20 của thế kỷ XXI. Cho đến nay, sự ứng dụng của AI tạo sinh đã tạo ra nhiều cuộc tranh luận quan trọng trong các nghiên cứu xã hội, đặc biệt là trong lĩnh vực triết học. AI tạo sinh đã thách thức nhiều khái niệm và định kiến của chúng ta về bản thân mình, đặc biệt là về cách chúng ta hiểu về tư duy và bản chất của tư duy con người.
Chìa khoá để chăm sóc sức khoẻ thông minh và an toàn hơn
POWERED BY ONECMS - A PRODUCT OF NEKO