2021年11月4日 / 3BL媒体 / - 今年夏天，Frontier Development Lab（FDL）研究人员与英特尔AI导师进行了具有里程碑意义的宇航员健康研究，以更好地了解辐射暴露对宇航员的生理影响。FDL使用英特尔人工智能（AI）技术，创建了一种初始的算法，以使用小鼠和人类辐射数据的结合来识别癌症进展的生物标志物。

“在英特尔的帮助下，我们制定了因果机学习模型如何在不同位置进行数据运行，而不必在物理位置之间移动数据。我们在FDL 2021期间实现了我们的目标，以使用定制算法来更好地理解，改善和支持Astronaut的健康。这项研究非常有价值；有一天可以帮助国际空间站，未来的太空站以及即将到来的2024年月球任务以及受癌症影响的宇航员。”
- Paul Duckworth，FDL研究员

宇宙辐射可以穿透几层钢和铝，以影响太空行进过程中的人体组织。它可能导致宇航员健康问题和未来的癌症并发症。关于宇宙辐射对现有太空任务的宇航员的影响的数据很少，研究人员从人类宇航员数据中利用数据集，这些数据集受到各种机构的严格保护。为了访问这些孤立的数据，英特尔和FDL在合作机构的联合会上制定了因果机学习，他们可以共享AI算法，以便在无需共享数据的情况下将其训练在单独的位置中存储的数据上。

“ FDL宇航员健康团队在今年的挑战中取得了一些真正令人难以置信的成果 - 无论是在人类和小鼠数据的新型组合以及对癌症造成癌症的几个因果基因的鉴定中。”帕特里克·弗利（Patrick Foley），英特尔领导技术导师。“这项工作证明了公共和私人机构一起工作时可能发生的事情，以及如何使用联邦学习来解锁否则将埋葬的发现。我们相信这项研究将继续为宇航员带来更好的健康成果，并丰富地球上每个人的生活。”

研究人员通过从2020 FDL宇航员健康团队中扩展了Crisp 1.0来开发Crisp 2.0。使用Crisp 2.0，2021宇航员健康团队证明啮齿动物辐射数据可以用作人类辐射数据的同源物，该数据用于训练人类算法。因果机学习方法解决了研究人员的科学挑战，以更准确地预测会受到辐射影响的基因，有些与癌症有关，而另一些则与免疫反应有关。

This research leveraged Intel’s Open Federated Learning (OpenFL) framework, set up by Intel and FDL researchers on Google Cloud, to make it possible to train and combine CRISP 2.0 models from institutions such as NASA, Mayo Clinic and NASA’s Gene Lab without moving the data to a central place. This was crucial because, even though each organization had the necessary right to use the data, the data was private and the cost of transmitting data that could be generated aboard a spacecraft was high. Each institution was sent a group of global models that were used to do one round of AI training on each local dataset. The models were then sent back to the central node to be aggregated and reshared to the collaborating institutions. Finally, CRISP 2.0 was used to output results for further analysis and insights.

“与Frontier Development Lab合作是解决问题量表的机会，与AI探索医学的公共部门和私营部门之间的前沿技术以及前所未有的合作。”Shashi Jain，战略创新和英特尔的FDL合作伙伴经理。 “We believe that the FDL Astronaut Health challenge results will enable NASA to understand the mechanisms involved in protecting astronauts more effectively as we return to the moon and beyond, as well as provide a blueprint to accelerate the use of AI in healthcare applications on Earth.”

除了支持FDL宇航员健康研究项目外，英特尔还提供了有关如何使用Mentor Patrick Foley的OpenFL将这些AI算法带入联合学习设置的指导。作为正在进行的合作的一部分，英特尔将继续提供支持，集中精力培训AI算法和软件以改善宇航员健康。边境开发实验室由SETI Institute在美国主持，与NASA，私营部门公司和商业AI合作伙伴建立了公共/私人合作伙伴关系。在欧洲，ESA是合作伙伴。FDL将AI技术应用于科学，以推动研究的前沿，并开发新的工具，以帮助解决人类面临的一些最大挑战。

关于英特尔AI导师：英特尔AI导师是一组精选的英特尔员工，他们对太空和技术充满热情。Intel AI导师认识到有机会在世界（及其他地区）上产生积极影响的机会，与NASA FDL挑战研究团队紧密合作，提供有关算法选择，数据优化，研究方向和包括算法的广泛主题的技术经验和专业知识如何最有效地应用技术。