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29/10/2018

Pierre Fabre veranstaltet die 2. AI Health Challenge: ein 24-Stunden-Event, das alle Versprechen hielt!

Die 2. AI Health Challenge, die am 4. und 5. Juli 2018 im Rahmen der 12. Ausgabe der e-Health Summer University organisiert wurde, fand bei den 30 Teilnehmern dieses originellen Hackathons große Zustimmung. Experten aus den Bereichen Deep Learning (DL) und Artificial Intelligence (AI) nahmen die große Herausforderung der klinischen Forschungsteams von Pierre Fabre Dermo-Cosmetics an: einen neuen algorithmischen Ansatz zur Bewertung von Sonnenbränden im Rahmen der Hautkrebsprävention zu finden. Das Thema der Challenge stand damit im Einklang mit den Forschungsschwerpunkten der Gruppe (Dermatologie, Krebsprävention und -behandlung). Auch wenn sich die AI in der Gesundheitsbranche noch im Anfangsstadium befindet, stellt dieses Thema für Pierre Fabre Laboratories einen strategischen Fokus für die Zukunft dar.

Eine 24-Stunden-Veranstaltung mit 3 Preisträgern

Nach 24 Stunden intensiven Wettbewerbs zwischen 8 Teams mit insgesamt 30 Teilnehmern wurde am Ende das auf die Verarbeitung von Bildern und Daten für die biomedizinische Analyse spezialisierte Start-up-Unternehmen QuantaCell zum Sieger erklärt. Ein weiteres Start-up, UnovIT, spezialisiert auf die Bereiche Internet der Dinge (IdD), Elektronik und Entwicklung, belegte den zweiten Platz. Vier Studenten im Abschlussjahr des Masterstudiengangs IT und Biostatistik an der Universität Montpellier erreichten den dritten Platz. Zum zweiten Mal zog die Challenge Personen mit vielseitigen Talenten und unterschiedlichen Profilen an. 

Nach der Einrichtung der Umgebungen – insbesondere der Cloud-Plattform Microsoft Azure, die mit den neuesten grafischen NVIDIA-Verarbeitungseinheiten ausgestattet und den Teilnehmern zur Verfügung gestellt wurde – arbeitete jedes Team an einem Datensatz mit 4750 Bildern (insgesamt 38 GB), die von der klinischen Forschungsabteilung von Pierre Fabre Dermo-Cosmetics speziell für die Challenge gesammelt und klassifiziert worden waren.

Ziel ist es, einen Algorithmus vorzuschlagen, der aus einem komplexen Bild automatisch die Minimale Erythemdosis (MED) – d. h. die Dosis, ab der Sonnenbrand hervorgerufen wird – bestimmt. Die Bestimmung der MED ist in der Tat ein wesentlicher Schritt bei der Beurteilung von Lichtschutzfaktoren, erklärt Gwendal Josse, Leiter des Teams Biophysik, Biostatistik und Digitaltechnik in der F&E-Abteilung von Pierre Fabre Dermo-Cosmetics und Verantwortlicher für das Thema dieser Challenge.

Victor Racine, Gründer von Quantacell, erzielte mit seinem Team am Ende der 24-Stunden-Challenge eine sehr gute Punktzahl und damit den ersten Platz. Die Challenge basierte auf Bilderkennungsarbeit, wie auch seinerzeit die 1. AI Health Challenge, bei der es um die Erkennung von Melanomen auf dermaskopischen Bildern von Schönheitsflecken ging. Aber das war noch längst nicht alles.

Die Teams führten Normungsarbeit an den ihnen zur Verfügung gestellten Bildstichproben durch, um einen möglichst zuverlässigen Prognosealgorithmus zu entwickeln, so Thierry Picard, Chief Digital Officer von Pierre Fabre Pharmaceuticals. Während der Challenge wurde AI mit dem Ziel eingesetzt, die aktuelle Methode zur Bewertung der MED (Minimalen Erythemdosis) zu verbessern, um Lichtschutzfaktoren zuverlässiger zu bestimmen.

Diese Herausforderung bestätigte, dass die Bewertung von Sonnenbränden mittels Bildanalyse ein interessanter Anhaltspunkt ist, den es weiterzuverfolgen gilt.

Pierre Fabre gewährte den Preisträgern des ersten und zweiten Preises eine finanzielle Zuwendung (5000 € für den ersten und 2000 € für den zweiten Preis) sowie Zugang zu seinem Netzwerk von Experten und Fachleuten. Das drittplatzierte Team erhielt von Pierre Fabres Partner NVIDIA einen Sonderpreis: ein Jetson TX2 Development Kit. Darüber hinaus können alle interessierten Kandidaten im Anschluss an den Hackathon am Beschleunigungsprogramm „Inception“ von NVIDIA teilnehmen, das die Teilnehmer bei ihren Entwicklungen unterstützen und ihnen die Beschleunigung ihrer AI-Lösungen durch die neuesten GPU- und DL-Plattformen von NVIDIA ermöglichen wird.

Brainstorming, Networking und eine angenehme Atmosphäre

Der „Hackathon“ auf dem Universitätsgelände in Castres lief auf Hochtouren. In einem Umfeld seriöser, aber heiterer und anregender Gespräche führten die 30 Teilnehmer gemeinsam ein Brainstorming in den Räumlichkeiten der Ingenieurschule ISIS durch, die für die Challenge bereitgestellt wurden. Sechs e-Health-Experten, Datenwissenschaftler und technische Experten von Microsoft, Pierre Fabre, Keyrus Life Science und NVIDIA coachten sie während dieses Marathons.

In diesem Jahr war auch Jimmy Le Digabel, Research Officer in Biophysik, Biostatistik und Digitaltechnik aus dem klinischen Forschungszentrum der Uniklinik Toulouse zugegen, um eine konkrete Verbindung mit dem vorgeschlagenen Anwendungsfall herzustellen, so Thierry Picard.

„Wir staunen immer wieder über die harte Arbeit, das Know-how und die Motivation unserer Teilnehmer, sich dieser Herausforderung zu stellen – und das ganze 24 Stunden lang“, fuhr er fort. Die Profile sind sehr unterschiedlich: Studenten, Start-ups und sogar mittelständische Unternehmen. Manche Teams hatten sich vor dem Hackathon gebildet, andere hingegen fanden während des Hackathons zusammen. Einige von ihnen kamen, um ihren Erfahrungsschatz und Wettbewerbsgeist zu beweisen, während andere den Kontakt zu Pierre Fabre bzw. nach beruflichen Zukunftsperspektiven suchten.

Der nächste Schritt für Pierre Fabre besteht darin, seine Mitarbeiter und die Sieger der Challenge dazu zu bringen, an einem konkreten Forschungsprojekt zu arbeiten, das Patienten und medizinischen Fachkräften zugutekommen soll und auf den bei dieser 2. AI Health Challenge ermittelten Handlungsoptionen basiert. Die 3. Ausgabe der AI Health Challenge ist für Ende 2018 bzw. Anfang 2019 geplant.

„Zwei strategische Richtungen, die wir mit den Mitarbeitern der klinischen Forschung und Entwicklung von Pierre Fabre Dermo-Cosmetics weiterverfolgen möchten.“

Thierry Picard, Chief Digital Officer, Pierre Fabre Pharmaceuticals

„Es ist nun Zeit für ein internes Debriefing mit den verschiedenen Abteilungen von Pierre Fabre Dermo-Cosmetics, die uns diesen Sonnenbrand-Anwendungsfall zugewiesen haben, um festzustellen, ob es Anhaltspunkte gibt, die es weiterzuverfolgen gilt“, so Thierry Picard, Chief Digital Officer von Pierre Fabre Pharmaceuticals. „Die Arbeit, die während dieser 24 Stunden geleistet wurde, zeigte zwei strategische Richtungen auf, für die wir Lösungssponsoren werden könnten.“

„Der Hackathon erwies sich auch als interessant, um die Interaktion zwischen den Teilnehmern und den Mitarbeitern von Pierre Fabre zu fördern und ihnen Kontakt mit der Technologie zu ermöglichen.“ „Bei einem Hackathon kann man innerhalb von wenigen Stunden sehr schnell Fähigkeiten zu einem Thema entwickeln und sich neue Anwendungsfälle ausdenken, die wir später entwickeln könnten“, fährt er fort.

Pierre Fabre war auch daran interessiert, die digitale Transformation der Gruppe zu beschleunigen, insbesondere in Bezug auf Daten und deren Steuerung und Nutzung im Unternehmen.

 

„Wir wollen ein aktiver Player bei der Transformation durch Deep Learning und AI sein.“ 

Victor Racine, Gründungsvorsitzender von QuantaCell, einer Contract Research Organization (CRO) mit Sitz in Bordeaux

Am Ende des Countdowns gewann das Unternehmen QuantaCell die 2. AI Health Challenge von Pierre Fabre!

Genauer gesagt ging der Sieg an den promovierten Biologen Victor Racine, der das Unternehmen 2014 gründete, und seinen Praktikanten Damien Blanc, der gekommen war, um sich im Bereich Deep Learning durch Bildanalyse weiterzubilden.

„Dies war der erste Hackathon, an dem wir teilgenommen haben“, so Victor Racine. Ihm gefielen besonders der offene Geist der Challenge und die tolle Zusammenarbeit zwischen den Teilnehmern. „Das Thema entsprach voll und ganz dem Tätigkeitsfeld von QuantaCell, nämlich der Durchführung von Bildanalysen für Life Sciences. Es war auch eine prima Gelegenheit, unsere Fähigkeiten zu demonstrieren und den Bekanntheitsgrad des Unternehmens zu steigern“, fährt er fort.

QuantaCell, eine Contract Research Organisation (CRO) mit Sitz in Bordeaux, unterstützt Forschungsteams, die mit Hilfe von Bildwerkzeugen ein wissenschaftliches Bild „quantifizieren“, d. h. perfekt verstehen wollen. Das Unternehmen arbeitet bereits an einer Vielzahl von Anwendungen (Onkologie, Dermatologie und Kosmetik, Zellbiologie usw.), insbesondere mit dem Institut Curie, dem Krankenhaus Bordeaux und der Universität Montpellier.

„Bei solchen Herausforderungen, bei denen Bildanalyse und AI kombiniert werden, gibt es immer zahlreiche Ungewissheiten“, so Victor Racine über die 2. AI Health Challenge von Pierre Fabre. „In den 24 Stunden haben wir etwa zehn Methoden getestet. Wir haben äußerst vorteilhafte Entscheidungen getroffen.“ Was er von dieser ersten intensiven Erfahrung mitgenommen hat, waren die positiven Auswirkungen der Teamarbeit zwischen Leuten mit sehr unterschiedlichen Profilen und die Fähigkeit, aus aufkommenden Problemen zu lernen, und das alles unter Anleitung von Experten von Pierre Fabre, NVIDIA, Microsoft und Keyrus Life Science.

„Wir sind jetzt offen für alle Vorschläge zur Kontaktaufnahme und Vernetzung unseres Unternehmens“, sagt er zum Abschluss. „Wir wollen ein aktiver, entschlossener Akteur sein, der sich der Transformation durch Deep Learning und AI verschrieben hat, was der wissenschaftlichen Gemeinschaft als Ganzes, aber auch Patienten und medizinischen Fachkräften zugutekommen wird.“

 „Coaching durch Profis fördert die Leistung.“   

Cyril Wangermez, Computeringenieur an der CESI Bordeaux und einer der fünf Gründer von UnovIT

An der 2. AI Health Challenge von Pierre Fabre nahmen auch drei der fünf Gründungsmitglieder von UnovIT teil: die Computer- und Digitalingenieure Cyril Wangermez, Nathan Bruzat und Thomas Dalbert der Ingenieurhochschule Exia CESI Bordeaux.

Ursprünglich entstand UnovIT aus einem studentischen Entrepreneurship-Projekt im vergangenen Oktober mit GeoVital – einem Armband, „das Leben rettet“. Es handelt sich um ein Armband, das mit einer speziellen Anwendung verbunden ist, die Einsatzkräfte bei der Lokalisierung und Rettung von Menschen nach einer Naturkatastrophe unterstützt.

Seitdem hat sich GeoVital zu einer Lösung für Arbeiter in Ausnahmesituationen im Bau- und Industriegewerbe entwickelt. GeoVital erkennt mögliche Unfälle und Gesundheitsschädigungen seiner Nutzer und benachrichtigt gegebenenfalls jemanden. Dabei kann es sich um ein Call Center handeln, das die Meldung bestätigt, bevor es sie an die Einsatzkräfte weiterleitet, und/oder um einen vertrauenswürdigen Dritten, der bei der Anmeldung bei GeoVital benannt wurde. Zu jeder Meldung kann UnovIT eine detaillierte Beurteilung des Gesundheitszustandes des Unfallopfers sowie seine Geolokalisierung vornehmen, die UnovIT nur dann offenlegt, wenn ein Unfall erkannt wird.

Das Start-up-Unternehmen UnovIT befindet sich im Aufbau und ist auf IT und künstliche Intelligenz spezialisiert. Laut Cyril Wangermez war die Teilnahme von UnovIT – immer auf der Suche nach neuen Herausforderungen – an der 2. AI Health Challenge ganz selbstverständlich. „Wir sind gekommen, um uns mit den Besten in AI und im Gesundheitswesen zu messen, und für uns ist Pierre Fabre ein Schlüsselakteur im Bereich e-Health“, sagt er. „Wir haben uns mit dem Datensatz und den Plattformen vertraut gemacht. Microsoft half uns beim Aufbau der Architektur, NVIDIA beriet uns bei GPU und den GPU-Ressourcen und Keyrus Life Science bei speziellen Problemen.“ „Das Coaching durch Fachleute und die Aufmerksamkeit der Mitarbeiter für unsere Bedürfnisse haben dafür gesorgt, dass alle Kandidaten Bestleistungen erbracht haben.“ „Es herrschte eine fruchtbare Lernatmosphäre mit vielen Gesprächen über das Vorgehen zwischen allen Teilnehmern “, sagt er. Woran lag es, dass das Team von UnovIT hervorstechen und den zweiten Platz belegen konnte? „Eine glückliche Auswahl der Methode, die am Ende zu Ergebnissen geführt hat. Denn was die Fähigkeiten betrifft, so waren alle Teilnehmer sehr kompetent“, betont er zum Abschluss. UnovIT will auch in Zukunft „an der Seite von Pierre Fabre“ bleiben und bereitet sich jetzt schon auf den nächsten Hackathon vor!

 „Wir kamen aus wissenschaftlicher Wissbegierde, da wir an der Entwicklung künstlicher Intelligenz für Gesundheitsanwendungen interessiert sind.“ 

 Anthony Brunel, Masterstudent in IT an der Universität Montpellier

Der dritte Platz bei der 2. AI Health Challenge ging nicht an ein Start-up, sondern an vier Studenten im letzten Jahr ihres Masterstudiengangs an der Universität Montpellier, die das von Pierre Fabre Pharmaceuticals vorgeschlagene Projekt sehr motivierend fanden. Anthony Brunel und Nicolas Hlad, die derzeit einen Master in IT absolvieren, sowie Fabien Barriau und Raphaël Romero, Studenten eines Masters in Biostatistik, sind mit dem universitären Umfeld bestens vertraut. Und genau das fanden sie an der Challenge von Anfang an so interessant.

„Es gibt nur wenige Hackathons dieser Art, die in einem universitären Umfeld stattfinden“, so Anthony Brunel. Er findet, dass die Wahl der Räumlichkeiten an der Ingenieurschule ISIS auf dem Universitätscampus in Castres dazu beigetragen hat, bei der 2. AI Health Challenge einen sehr positiven Wettbewerbsgeist zu schaffen. 

„Für die vier Studenten hat sich die Erfahrung als sehr intensiv erwiesen, was zu zahlreichen Neubewertungen innerhalb des Teams in einem sehr engen Zeitrahmen geführt hat.“ Es waren zwei Gründe, die sie zur Teilnahme inspirierten: „Wir nahmen teil, weil wir an Networking interessiert waren und mehr über die Pharmaindustrie erfahren wollten“, fährt Anthony Brunel fort, der mit diesem ersten lehrreichen Kontakt mit dem Pharma-Labor sehr zufrieden ist. Aber jetzt geht er erstmal zurück an die Uni, um das letzte Jahr seines Masters abzuschließen.