Гибридная квантово-классическая нейросеть для анализа МРТ-снимков головного мозга — разработка учёных Нижегородского государственного университета имени Н. И. Лобачевского, представленная в сентябре 2026 года. Система объединяет классическую нейросетевую архитектуру и квантовые схемы и предназначена для автоматического обнаружения опухолей головного мозга на медицинских изображениях. В тестах на открытых базах данных нейросеть определяла наличие опухоли с точностью до 98%.[2][5]

Разработка и архитектура

Нейросеть создана специалистами Исследовательского центра в сфере искусственного интеллекта Института информационных технологий, математики и механики ННГУ, в частности лаборатории «Искусственный интеллект в превентивной медицине».[2] Ключевая особенность архитектуры — квантовый слой, работающий со сжатым набором признаков изображения: это позволяет проводить более глубокий анализ при значительно меньшем числе обучаемых параметров по сравнению с традиционными нейросетевыми моделями, которые могут насчитывать миллиарды таких параметров и требовать огромных вычислительных ресурсов.[2][3]

Автор исследования, старший научный сотрудник лаборатории, кандидат физико-математических наук Марина Бастракова пояснила, что основную эффективность системы обеспечивает взаимодействие классической и квантовой частей модели. В ходе экспериментов выяснилось, что структура квантового слоя существенно влияет на итоговый результат: модели с более развитыми повторяющимися квантовыми блоками лучше сохраняли точность при искажённых изображениях. Механизм этого эффекта ещё предстоит изучить и подтвердить на реальном квантовом оборудовании.[2]

Устойчивость к шуму и результаты тестирования

Одним из важных результатов стала устойчивость системы к МРТ-снимкам низкого качества — с шумами и дефектами, которые возникают из-за движения пациента, особенностей оборудования и других факторов. При сильном гауссовском шуме точность квантово-классической модели составила 96,6%, тогда как классическая нейросеть в тех же условиях показала 92,2%.[2][5]

Главный научный сотрудник лаборатории, доктор физико-математических наук Михаил Иванченко подчеркнул, что подобные системы не предназначены для замены врача: их задача — помогать специалисту при первичном анализе изображений, обращать внимание на важные признаки и снижать вероятность пропуска патологических изменений.[2][5]

Публикация и дальнейшие планы

Исследование выполнено в рамках программы «Приоритет-2030», его результаты опубликованы в международном научном журнале The European Physical Journal Special Topics.[5] Следующим этапом разработчики планируют проверить технологию на новых медицинских наборах данных с применением мощностей российских квантовых компьютеров, обучить систему более детальному описанию снимков и расширить классификацию изображений.[3][5]

Источники

  1. НИА «Нижний Новгород» — Учёные ННГУ научили квантовую нейросеть точнее анализировать снимки МРТ
  2. Newsroom24 — Нейросеть ученых ННГУ распознала опухоли мозга на МРТ с точностью 98%
  3. Живём в Нижнем — Нижегородские ученые объединили квантовые технологии с ИИ для анализа МРТ — Живем в Нижнем (архив)
  4. Открытый Нижний — Учёные ННГУ научили ИИ находить опухоли на МРТ даже на «шумных» снимках (архив)
  5. Время Н — Ученые ННГУ представили новую разработку