Carl Viggo - vidare till riksfinal i Unga Forskare 2024

Carl Viggo är elev på ProCivitas Helsingborg och har kommit vidare till finalen i Unga Forskare med hans arbete om att med hjälp av maskininlärning klassificera röntgenbilder av lungcancer i tidigt utvecklingsstadium. Tävlingen avgörs av en jury från akademin i april 2024.

Idén växte fram på sommarforskarskolan Rays
Carl Viggo har varit intresserad av programmering och maskininlärning (AI) länge och blev under förra våren antagen till Research Academy for Young Scientists (Rays), en sommarforskarskola där han samarbetade med postdok, Mehdi Astaraki, vid avdelningen för strålningsfysik på Stockholms universitet (SU).

– Jag hade sedan tidigare ett intresse för programmering och maskininlärning, och på SU utvecklade vi modeller för klassificering av röntgenbilder av lungcancer i tidigt utvecklingsstadium. Under hösten och våren har jag vidareutvecklat projektet med fler komponenter och med mer sofistikerad statistisk analys till mitt gymnasiearbete, säger Carl Viggo. 

Arbetet handlar om att utveckla och jämföra maskininlärningsmodeller, mer specifikt random forests och konvolverande neurala nätverk, för att klassificera röntgenbilder av lungcancer. Då informationsrikedomen i datasetet var relativt låg, appliceras olika tekniker, GAN och SMOTE, för att komplettera minoritetsklassen. Genom olika dimensionalitets- och feature extraction metoder identifieras viktiga prediktorer i datan som indikerar på huruvida en röntgenbild föreställer en god eller elakartad tumör.
– Hela processen har varit så lärorik, intressant och utmanade! Jag ser fram emot att utveckla projektet vidare och bidra till utvecklingen inom forskningsområdet. 

Det slutgiltiga resultatet och den stora finalen
Resultatet av arbetet visar att modellerna uppnår en genomsnittlig träffsäkerhet på omkring 80%, men random forest modellen undviker negativa utfall i större utsträckning, det vill säga att en tumör klassificeras som godartad när den är elakartad. Men Carl Viggo arbetar fortfarande med att optimera modellerna. 
– Jag undersöker nya sätt att normalisera datan, och möjligheten att fine-tuna förtränande modeller, men det är inte helt färdigt ännu. 

Under semifinalen presenterade Carl Viggo sitt arbete inför en jury bestående av doktorander och professorer från fysiksektionen på Malmö universitet. Därefter presenterade juryn sin bedömning och fem stycken projekt gick vidare till finalen. 
– Att delta vid semifinalen var en bra övning i att zooma in och ut kring sitt arbete då man kunde få väldigt olika typer av frågor. 

Finalen i tävlingen Unga Forskare äger rum i Södertälje den 8-11 april. Där ställs eleverna inför en större jury än tidigare och projekten presenteras mer genomgående. Finalen är uppdelade i olika sektioner och pågår under flera dagar. Carl Viggo tillsammans med sin klasskamrat Holger från ProCivitas Helsingborg har båda två gått vidare till den stora finalen!

Framtidsplaner
Utöver att gå på gymnasiet praktiserar Carl Viggo på företaget AbleMinds en gång i veckan. De arbetar med att utveckla språkbehandlingsverktyg för att predicera psykisk ohälsa. Efter gymnasiet planerar Carl Viggo att studera Teknisk Matematik på Kungliga Tekniska Högskolan i Stockholm.
– Jag håller dörrarna öppna för att arbeta med programmering eller maskininlärning i framtiden. Det finns stor potential i de här teknikerna att göra nytta, exempelvis inom klimatomställningen, utbildningssektorn eller i sjukvården.