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眼球注視の一貫性を活用した有糸分裂検出AIの支援

(Supporting Mitosis Detection AI Training with Inter-Observer Eye-Gaze Consistencies)

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田中専務

拓海先生、最近部下が「眼の動きを使えば注釈コストを下げられる」と言うのですが、正直ピンと来ません。要するに何をどう変える研究なんでしょうか?

AIメンター拓海

素晴らしい着眼点ですね!簡単に言うと、人がどこを見ているかのデータ(eye-gaze)を利用して、医師の注釈を補うか代替する方法を検証した研究です。人手の注釈が高コストな場面で、注視データを低コストな信号として使えるかを確かめているんですよ。

田中専務

なるほど。で、具体的には眼のデータが noisy(ノイズだらけ)だと聞きますが、それをどう扱っているんですか?

AIメンター拓海

良い質問ですね。ここが肝で、個人ごとのばらつきは大きいが、複数人で共通して注視するポイント(inter-observer consistency)を抽出すると信号が浮かび上がるのです。要はノイズを群の一貫性で薄める発想です。

田中専務

群の共通点を使う、ですか。これって要するに目の注視が合うところを“正解”ラベルに近いものとして使うということ?

AIメンター拓海

その通りです!さらに踏み込むと、研究は有糸分裂(mitosis)という病理上の重要な微小構造に注目し、非医療者の注視データでも、群で一致する注視をラベル化すると畳み込みニューラルネットワーク(Convolutional Neural Network、CNN、畳み込みニューラルネットワーク)を訓練できることを示しました。

田中専務

非医療者でも通用するんですね。それなら現場導入のコストが下がる期待はあります。とはいえ、うちの現場は保守的で、誤検出のコストが怖いのですが、精度はどうなりますか?

AIメンター拓海

安心して下さい。研究結果では、群の一貫性から作った注視ラベルで学習したCNNは、専門家が付けたグラウンドトゥルース(ground truth、正解ラベル)ベースのCNNに近い性能を示し、従来のヒューリスティック(heuristic、経験則)ベースの手法より有意に良かったと報告しています。

田中専務

それを聞くと実務導入の光が見えます。現場に置くとしたら、目のトラッキング機器や操作の手間がネックになりませんか?

AIメンター拓海

導入の障壁は確かに存在します。しかし研究は非医療者14名からのデータで効果を示しており、専用機器に過度に依存しないワークフローも想定可能です。まずはパイロットで小規模に試し、効果を評価するのが現実的です。

田中専務

ありがとうございました。要点を整理すると、自分の言葉で言うと「複数人が一致して見た場所をラベルに変えてAIを学習させれば、専門家ラベルに近い精度が期待できる。まずは小さく実験して投資対効果を確かめる」ということでよろしいですか?

AIメンター拓海

素晴らしい総括です!その理解で合っていますよ。大丈夫、一緒にやれば必ずできますよ。次は実験計画を3点だけ詰めましょうか、時間がない経営者のために要点を3つにまとめますよ。

監修者

阪上雅昭(SAKAGAMI Masa-aki)
京都大学 人間・環境学研究科 名誉教授

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