Machine learning canin pour dépister le cancer du sein

A l’occasion d’octobre rose, fleurissent dans les médias de nombreux sujets sur la cancer du sein, cette maladie mortelle qui touche encore de trop nombreuses femmes et aussi quelques hommes.

Ce matin sur CNEWS un reportage sur l’utilisation des chiens pour dépister le cancer du sein a fait écho dans ma tête aux nombreux articles qui tentent d’expliquer, à l’heure de la Data et de l’Intelligence Artificielle, ce qu’est le Machine Learning.

Le dépistage grâce à l’odorat développé du chien

L’idée de base est qu’un sein atteint d’une tumeur cancéreuse dégage une odeur particulière. Difficilement analysable par instrument ou cliniquement, ce « composant volatil odorant » est repérable par un chien grâce à ses capacités olfactives. A partir de centaines de lingettes prélevées sur des patients malades et bien-portants, le chien est entraîné pour développer sa capacité de flairer une lingette « suspicieuse » lorsqu’il la renifle. La motivation du chien est la récompense qui l’attend s’il fait le bon choix. Cette technique de dépistage, encore en évaluation, ouvre des perspectives pour les personnes qui ne peuvent pas faire de mammographie, notamment dans les pays en voie de développement peu équipés en matériel mais aussi pour les populations isolées. Le taux de réussite des prédictions serait (en 2017) de l’ordre de 90 % (cette petite vidéo présente bien le sujet –> c’est ici).

Machine learning canin

En regardant cette présentation, je n’ai pu m’empêcher de faire le parallèle avec le principe de l’apprentissage supervisé du Machine Learning. En effet, pour le réaliser, un modèle est construit grâce à un volume important de données sur lesquelles le modèle va chercher les meilleurs algorithmes et paramètres appliqués sur ces données pour classifier les données ou pour prédire un résultat. Quand le taux de réussite obtenu sur des données historiques est bon, le modèle est exécuté sur des nouvelles données et on continue à mesurer le taux de réussite pour voir s’il reste bon ou s’il faut de nouveau adapter ce modèle.

La méthode de dépistage du cancer du sein avec le chien est finalement une sorte de métaphore où :

les Datas sont les lingettes odorantes
le datascientist est remplacé par le dresseur du chien
l’apprentissage supervisé du datascientist devient le dressage du chien
les algorithmes (les maths) sont remplacés par le système olfactif du chien
le modèle final (boîte noire) est l’intelligence ou l’instinct du chien
le taux de réussite est mesuré ensuite sur les lingettes identifiées, analysées par des oncologues (faut bien qu’un spécialiste de la discipline revienne quelque part dans le processus!)
la récompense attendue du chien est une fonction d’optimisation très incitative pour qu’il ne se trompe pas !

A l’heure où beaucoup s’interrogent sur l’évolution de notre société avec l’arrivée de l’Intelligence Artificielle, ce machine learning « canin » illustre que si nous pouvons beaucoup attendre des supercalculateurs, nous pouvons aussi regarder du côté des autres intelligences animales qui nous entourent pour construire un avenir harmonieux avec le vivant.