काव्या कोप्पारापु: 3D-प्रिंटेड लेंस से निर्मित निदान

डायबिटिक रेटिनोपैथी रोकी जा सकने वाली अंधेपन के प्रमुख कारणों में से एक है, और इसकी जांच के लिए आमतौर पर एक नेत्र रोग विशेषज्ञ, एक विशेष रेटिनल कैमरा और एक ऐसे अपॉइंटमेंट की आवश्यकता होती है जो गरीब या ग्रामीण क्षेत्रों के कई मरीजों को कभी नहीं मिल पाता। काव्या कोप्पारापु (Kavya Kopparapu) का उत्तर, जिसे उन्होंने अलेक्जेंड्रिया, वर्जीनिया में एक हाई स्कूल छात्रा के रूप में बनाया था, वह स्मार्टफोन कैमरे पर लगा एक 3D-प्रिंटेड लेंस और परिणामी छवियों को पढ़ने के लिए प्रशिक्षित एक कृत्रिम बुद्धिमत्ता मॉडल था। उन्होंने इसे 'आईऐग्नोसिस (Eyeagnosis)' कहा, और यह स्नातक की डिग्री पूरी करने से पहले उनके द्वारा बनाए गए कई निदान उपकरणों में से पहला था।

थॉमस जेफरसन हाई स्कूल

कोप्पारापु ने अलेक्जेंड्रिया में थॉमस जेफरसन हाई स्कूल फॉर साइंस एंड टेक्नोलॉजी (Thomas Jefferson High School for Science and Technology) में पढ़ाई की, जो शोध-ट्रैक वाले छात्रों को तैयार करने के लिए जाना जाता है, और उसके बाद हार्वर्ड विश्वविद्यालय चली गईं। उनका सबसे शुरुआती रिकॉर्ड किया गया प्रोजेक्ट उनके फ्रेशमैन वर्ष में आया: मेडिकी (MediKey), एक मोबाइल ऐप जो आपातकालीन चिकित्सा तकनीशियनों को बेहोश रोगी के स्मार्टफोन से सुरक्षित रूप से चिकित्सा जानकारी निकालने देता था — एक ऐसी समस्या जिसमें हर सेकंड वास्तविक दुनिया के दांव जुड़े होते हैं, जब ईएमटी रोगी की एलर्जी या दवाओं का अनुमान लगा रहा होता है।

आईऐग्नोसिस और स्मार्टफोन रेटिना परीक्षा

2016 में, सत्रह वर्ष की आयु में, कोप्पारापु ने आईऐग्नोसिस का निर्माण किया: एक कम लागत वाला 3D-प्रिंटेड लेंस अटैचमेंट जो एक मोबाइल ऐप के साथ जोड़ा गया था, जो स्मार्टफोन की रेटिना फोटो से डायबिटिक रेटिनोपैथी को चिह्नित करने के लिए मशीन लर्निंग का उपयोग करता था, बिना उस व्यापक नेत्र परीक्षा के जो एक पारंपरिक निदान में आवश्यक होती है। यह प्रोजेक्ट एक विशिष्ट, वैश्विक पहुंच की कमी को लक्षित करता था — यदि डायबिटिक रेटिनोपैथी का पता जल्दी चल जाए तो इसका इलाज संभव है, लेकिन प्रारंभिक स्क्रीनिंग ही वह चरण है जिसे बड़े पैमाने पर सस्ते में उपलब्ध कराना सबसे कठिन है। इस उपकरण ने उन्हें 2017 में वेबएमडी (WebMD) हेल्थ हीरो के रूप में पहचान दिलाई और उन आउटलेट्स में कवरेज मिली जो एप्लाइड मशीन लर्निंग में काम करने वाले किशोर आविष्कारकों को ट्रैक करते हैं।

ग्लियोविज़न और तेज़ कैंसर निदान

कोप्पारापु ने आईऐग्नोसिस के बाद ग्लियोविज़न (GlioVision) पेश किया, जिसे 2017 और 2019 के बीच ग्लियोब्लास्टोमा (एक आक्रामक ब्रेन कैंसर) के स्वचालित मूल्यांकन के लिए विकसित किया गया था, सीधे पैथोलॉजी छवियों से। पिच गति और लागत की थी: ग्लियोब्लास्टोमा के लिए डीएनए-आधारित निदान विधियां धीमी और महंगी हैं, और एक छवि-आधारित मशीन लर्निंग दृष्टिकोण ने ट्यूमर के नमूनों को वर्गीकृत करने के लिए एक तेज़, सस्ता विकल्प होने का वादा किया। यह काम स्टोनी ब्रुक विश्वविद्यालय और नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ हेल्थ (NIH) के शोधकर्ताओं के सहयोग पर आधारित था, और अंततः उनके नाम पर एक पेटेंट (US10748040B2) में योगदान दिया।

अपने पीछे पाइपलाइन का निर्माण

अपने आविष्कारों को अंतिम बिंदु मानने के बजाय, कोप्पारापु ने 2015 में गर्ल्सकंप्यूटिंगलीग (GirlsComputingLeague) की स्थापना की, ताकि कम वित्त पोषित स्कूलों में लड़कियों के लिए कंप्यूटिंग और विज्ञान कार्यशालाएं चलाई जा सकें, और बाद में नवंबर 2020 में एचपी (HP) के साथ साझेदारी में एक तकनीकी-इक्विटी पहल शुरू की। उन्होंने हार्वर्ड में शोध भूमिकाओं में जारी रखा, 'टाइनी मशीन लर्निंग' और 'कंप्यूटिंग एट स्केल' जैसे पाठ्यक्रम लिए, ऐप्पल की कोर मशीन लर्निंग टीम में इंटर्नशिप की, और 2019 से एसटीईएम (STEM) में महिलाओं के लिए एएएएस (AAAS) आईएफ/देन (IF/THEN) एंबेसडर के रूप में नामित की गईं। अधिकांश किशोर आविष्कारकों की तुलना में उन्हें व्यापक मीडिया पंजीकरण में पहचान मिली: 2020 में स्मिथसोनियन की 'गर्लहुड (इट्स कॉम्प्लिकेटेड)' प्रदर्शनी में एक फीचर, सेवेंटीन मैगजीन का 'वॉइसेस ऑफ द ईयर' सम्मान, और हार्वर्ड अंडरग्रेजुएट टेक्नोलॉजी इनोवेशन फेलो के रूप में एक स्थान। अपनी प्रेरणा के बारे में, उन्होंने कहा: "मैं उन छात्रों पर प्रभाव डालना चाहती हूं जो कंप्यूटर विज्ञान को आगे बढ़ाना चाहते हैं, और उन्हें उनकी क्षमताओं, कौशल और भविष्य के बारे में अधिक आश्वस्त करना चाहती हूं।"

एक सार्वजनिक वैज्ञानिक

कई किशोर आविष्कारकों के विपरीत, जिनकी दृश्यता विज्ञान मेले की ट्राफियां बंद होने के बाद फीकी पड़ जाती है, कोप्पारापु ने खुद के बजाय काम के इर्द-गिर्द एक सार्वजनिक प्रोफ़ाइल बनाई: अक्टूबर 2017 में एक आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस समिट की मेजबानी की जिसने उद्योग के आंकड़ों और छात्रों को एक ही कमरे में लाया, एक इंटरैक्टिव विज्ञान संग्रहालय के बोर्ड में काम किया, और 2020 की शुरुआत में वेबएमडी (WebMD) के स्वयं के एआई-केंद्रित अंक में प्रकाशन किया। उन्हें सितंबर 2020 में मैरी क्लेयर द्वारा प्रोफाइल भी किया गया था और अप्रैल 2019 में अल्बा बॉटनिका 'डू गुड, डू ब्यूटीफुल' अभियान द्वारा पहचाना गया था — उपभोक्ता-ब्रांड का वह ध्यान जो शायद ही कभी कंप्यूटिंग बायोलॉजी प्रोजेक्ट के लिए मिलता है, और जो यह सुझाव देता है कि उनकी कहानी को इसके तकनीकी सामग्री के साथ-साथ इसके वकालत मूल्य के लिए भी पढ़ा जा रहा था।

काव्या को प्रतिभाशाली क्यों कहा जाता है

कोप्पारापु का इस शब्द पर दावा अंतर्दृष्टि की एक झलक के बजाय एक विशिष्ट और दोहराने योग्य पैटर्न पर आधारित है: चिकित्सा में एक नैदानिक बाधा (रेटिनोपैथी स्क्रीनिंग, ग्लियोब्लास्टोमा वर्गीकरण) की पहचान करना और महंगे विशेष उपकरणों के बजाय सस्ती, सुलभ हार्डवेयर (स्मार्टफोन, 3D-प्रिंटेड अटैचमेंट) के चारों ओर एक कार्यशील मशीन लर्निंग पाइपलाइन बनाना, जो आमतौर पर आवश्यक माना जाता है। यह एप्लाइड इंजीनियरिंग निर्णय का एक वास्तविक कारनामा है: यह जानना कि एक महंगी नैदानिक कार्यप्रवाह के किन हिस्सों को फोन कैमरे और प्रशिक्षित मॉडल से बदला जा सकता है, और किन हिस्सों को नहीं।

ईमानदार चेतावनी यह है कि न तो आईऐग्नोसिस और न ही ग्लियोविज़न के बारे में स्रोत सामग्री में यह प्रलेखित है कि वे नैदानिक तैनाती या बड़े पैमाने पर सहकर्मी-समीक्षित सत्यापन तक पहुंचे हैं; दोनों को एफडीए (FDA)-स्वीकृत या अस्पताल-अपनाए गए उपकरणों के बजाय प्रोटोटाइप और शोध सहयोग के रूप में वर्णित किया गया है। वह अंतर — वेबएमडी और स्मिथसोनियन द्वारा कवर किए गए एक कार्यशील अवधारणा प्रमाण और डॉक्टरों द्वारा उपयोग किए जाने वाले वास्तविक नैदानिक उत्पाद के बीच — वही है जहां किशोर-आविष्कारक कवरेज अक्सर खुद को बढ़ा-चढ़ाकर पेश करती है, और यह यहां भी लागू होता है। जो प्रश्न में नहीं है वह पैटर्न है: कोप्पारापु ने स्नातक की डिग्री होने से पहले दो अलग-अलग नैदानिक पाइपलाइन बनाए, और पहले से मिले मंच का उपयोग वकालत के काम को निधि देने के लिए किया, न कि केवल प्रेस कवरेज को भुनाने के लिए।

विरासत

कोप्पारापु का सबसे स्थायी योगदान किसी भी एक नैदानिक उपकरण से कम, बल्कि उस बुनियादी ढांचे के बारे में हो सकता है जिसे उन्होंने खुद के और कंप्यूटिंग में अन्य युवा महिलाओं के इर्द-गिर्द बनाया है — गर्ल्सकंप्यूटिंगलीग, आईएफ/देन एंबेसडरशिप, एचपी साझेदारी — एक रिकॉर्ड जो व्यक्तिगत पहचान को उन लोगों के लिए संस्थागत पहुंच में परिवर्तित करता है जिनके पास उनका स्कूल, उनके सलाहकार, या उनकी प्रयोगशाला सहयोग नहीं थे।