Les mammographies ne reçoivent pas beaucoup d’attention avant le début des rendez-vous annuels. Bien sûr, ma femme affronte seule l’examen, mais nous nous inquiéterons ensemble jusqu’à ce que les résultats soient connus. Comme pour tout test de cancer, bonjour la prostate. Cette technologie nous rend reconnaissants, mais pas nécessairement enthousiasmés. Ce n’est qu’une des indignités des soins préventifs de la quarantaine qui sont devenus une routine.
Ainsi, lorsqu’un ancien employé de la CIA que j’ai connu récemment m’a raconté le fait intéressant selon lequel la mammographie moderne avait été inventée avec l’aide d’espions américains, j’ai été surpris. Ou, plus précisément, par des personnes qui mènent des recherches sur les espions, des techniciens au sein d’agences de renseignement top-secrètes dont le gouvernement américain n’a même reconnu l’existence qu’en 1992.
Les origines surprenantes de la mammographie assistée par ordinateur constituent un exemple particulièrement important de la manière dont les dépenses publiques en technologie ont façonné les activités du secteur privé. Dans ce cas, cela a contribué au lancement d’une industrie de la santé de 11 milliards de dollars par an qui a changé la vie de millions de familles américaines, dont la plupart n’avaient aucune idée de leur lien avec l’Oncle Sam.
chercher une percée
L’histoire commence en 1994, lorsque Susan Blumenthal, médecin de santé publique au ministère de la Santé et des Services sociaux, se rend à Washington, D.C., à la recherche d’une percée dans le domaine du cancer du sein. La recherche était personnelle pour Blumenthal, qui a perdu sa mère à cause d’un cancer du sein juste avant de devenir médecin.
« Au cours de ma dernière année de médecine, j’ai eu des métastases dans la colonne vertébrale », a récemment déclaré Blumenthal à Fortune. « Cette femme belle et intelligente ne pouvait plus marcher. Le transfert était une façon si cruelle de mourir. C’est pourquoi j’ai juré sur-le-champ qu’aucune autre femme ne devrait souffrir comme elle. »
Appel nominal CQ—Getty Images
En tant que chirurgien général adjoint, Blumenthal savait que le gouvernement américain disposait de la technologie d’imagerie numérique la plus avancée au monde. Mais à l’époque, la mammographie était une procédure vieille de 40 ans qui restait obstinément analogique, les médecins examinant des feuilles de film radiographique à travers les loupes d’un bijoutier. Cela semblait bien loin de l’informatisation de pointe dont Blumenthal entendait parler dans d’autres secteurs du gouvernement fédéral. elle m’a dit : « Nous pouvons voir la surface de Mars et nous pouvons suivre les missiles dans l’espace. Pourquoi n’avons-nous pas pu trouver de petites tumeurs ici sur Terre ?
Blumenthal a donc appelé James Woolsey, alors directeur de la Central Intelligence Agency, et lui a demandé de l’aide pour résoudre un problème qui tuait environ 45 000 Américains par an. (Le fait qu’elle ait techniquement un grade militaire en tant qu’employée fédérale de la santé publique a probablement donné au directeur de la CIA un avantage pour recevoir l’appel).
M. Woolsey a rappelé cette conversation dans une histoire orale de la présidence Clinton, rappelant que M. Blumenthal avait dit : « Jim, c’est une demande étrange », mais la communauté du renseignement a dit : « Pouvons-nous faire quelque chose pour aider à améliorer le diagnostic des mammographies ?
« Cela me semble peu probable, mais ce n’est peut-être pas impossible », lui a dit Woolsey.
L’œil le plus perçant du Pentagone
Une mammographie n’était essentiellement qu’une image qu’un professionnel à l’œil vif pouvait examiner à la recherche de problèmes cachés. Woolsey a donc appelé Jeffrey Harris, le directeur du National Reconnaissance Office, une agence de renseignement composée de certains des experts les plus exigeants du Pentagone. Le NRO construit la flotte américaine de satellites de reconnaissance et étudie les photos prises par les satellites. Le gouvernement américain a officiellement reconnu l’existence de l’agence il y a seulement deux ans.
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Harris, le premier directeur du NRO à reconnaître publiquement avoir occupé ce poste, a supervisé une équipe qui a développé les premiers logiciels et matériels pour le traitement des images numériques, y compris la grosse station de travail IDEX de style steampunk exposée à la Smithsonian Institution.
« La communauté du renseignement a probablement dépensé des centaines de millions de dollars sur plusieurs générations pour inventer et commercialiser (la technologie) », a déclaré Harris à Fortune. « Nous inventions des mathématiques pour manipuler des images numériques. »
Après sa conversation avec Blumenthal, se souvient Harris, elle a décidé de « faire une petite recherche au nom des femmes américaines pour voir si les algorithmes que nous perfectionnions pour trouver des sites de lancement de missiles soviétiques/russes fonctionneraient sur les mammographies ».
Il y avait des gens dans le laboratoire de Harris qui pensaient pouvoir l’aider. L’un d’eux était un physicien et chercheur en imagerie nommé Sam Grant. Il a dû s’adapter lorsqu’on lui a confié une mission et qu’il était censé parler à la maison.
« Vous travaillez avec un groupe de personnes qui travaillent pour une organisation qui n’existe pas », m’a dit Grant en riant. « Ils s’ancrent dans cette culture. »
La première tâche de Grant a été de solliciter l’aide de son conjoint pour apprendre comment les images étaient créées. Il a été immédiatement surpris d’apprendre que le processus l’obligeait d’abord à écraser sa poitrine à plat. « Ma femme et moi sommes allés passer une mammographie et j’ai vu comment les données étaient collectées et j’ai pensé, oh, c’est génial », a-t-il déclaré. « Alors ils lui ont mis les seins dans un étau. »
L’équipe du NRO a également collaboré avec des chercheurs du Massachusetts General Hospital de Boston, qui ont partagé environ 200 000 images de mammographie, dont beaucoup se sont révélées positives pour le cancer. Les chercheurs du NRO ont scanné et numérisé ces films radiographiques et les ont analysés avec une première version de l’intelligence artificielle, un réseau neuronal formé pour rechercher des lanceurs de missiles dans des images satellite numérisées des zones forestières russes.
« Les humains entraînent les algorithmes à dire : ‘Je vois un motif intéressant au milieu d’une forêt ancienne. Est-ce intéressant ? », explique Harris.
Une tendance intéressante détectée par l’algorithme était que les objets pointus, tels que les lanceurs de missiles, étaient presque toujours trouvés le long des routes et apparaissaient sous forme de traits longs et droits sur les images satellite. Les arêtes vives et les routes ont permis au système de localiser la carrière même lorsqu’elle était partiellement couverte d’arbres.
« C’est quelque chose que l’IA pouvait comprendre », a déclaré Harris.
Des missiles aux microcalcifications
Il s’est avéré que cette méthode a été appliquée avec succès à la mammographie. Aux premiers stades, le cancer du sein peut apparaître sous forme de microcalcifications, petits dépôts de calcium dans le tissu mammaire. Bien que toutes les microcalcifications ne se révèlent pas cancéreuses, le cancer est plus fortement associé aux dépôts qui s’accumulent le long des canaux galactophores, qui sont des éléments nettement linéaires dans le sein.
« Ce qui a inspiré l’algorithme, c’est que les conduits ressemblaient à un chemin de terre dans les bois », explique Harris.
L’algorithme NRO a permis de découvrir des dépôts de calcium beaucoup plus susceptibles d’être cancéreux. Cela a réduit les faux positifs qui obligeaient les femmes à subir des biopsies inutiles ou à effectuer un suivi avec des appareils de mammographie.
Cette première version de l’IA avait une architecture différente de celle, par exemple, de l’application Chat GPT sur votre téléphone, mais elle partageait une partie du même ADN mathématique. En d’autres termes, il s’agit d’un réseau neuronal entraîné à trouver des modèles dans des données de grande dimension. Et comme la mammographie moderne assistée par ordinateur, les modèles linguistiques à grande échelle d’aujourd’hui ont été soutenus par un financement du gouvernement américain, ce qui a permis de maintenir la technologie sous-jacente en activité lorsque l’intérêt commercial a faibli. Prenez, par exemple, la subvention NSF de 2010 qui a aidé ImageNet à déclencher un boom de l’apprentissage profond, ou l’accord DARPA de 25 millions de dollars de la même année qui a dynamisé Nvidia à une époque où les utilisations de GPU non liées aux jeux semblaient être un échec.
Bien au-delà de la recherche fondamentale, Washington a longtemps servi de parrain féerique pour les technologies commerciales que nous utilisons quotidiennement, depuis les investissements soutenus par la Small Business Administration qui ont contribué au lancement d’Apple jusqu’à la technologie d’espionnage gouvernementale qui intègre le GPS et Google Earth dans nos téléphones portables.
Ces technologies sont issues de ce que l’économiste Mariana Mazzucato appelle « l’entrepreneuriat », un financement gouvernemental souvent oublié qui stimule l’innovation tout au long du cycle de vie d’une technologie, bien au-delà de la recherche et du développement fondamentaux.
« En fait, ce sont les finances publiques qui nous ont donné toute la technologie qui a rendu l’iPhone intelligent et non stupide », a déclaré Mazzucato à Fortune. « Si vous pensez vraiment que le gouvernement devrait se limiter à la recherche et au développement fondamentaux, jetez votre iPhone ! »
Imagerie mammographique de l’analogique au numérique
Ou vous pouvez décider d’abandonner votre mammographie numérique. La mammographie numérique et le diagnostic assisté par ordinateur du cancer du sein en étaient à leurs balbutiements dans les années 1990. Un groupe de travail composé de cancérologues et d’analystes du renseignement réuni par Blumenthal a contribué à changer cela.
Lorsque les chercheurs du Massachusetts General ont testé un système utilisant une version de l’algorithme de photo espion du NRO comme « deuxième leader » aux côtés d’un médecin humain, « nous avons constaté une réduction de 15 % des faux positifs », a déclaré Grant. La conclusion était claire. La combinaison d’images numériques avec des algorithmes de reconnaissance de formes pourrait potentiellement rendre les mammographies plus précises.
Blumenthal affirme que cette avancée et d’autres ont contribué à ouvrir la voie à l’énorme industrie de la mammographie numérique et du diagnostic assisté par ordinateur que nous connaissons aujourd’hui. Actuellement, plus de 34 millions d’Américaines subissent une mammographie chaque année, et ce privilège leur coûte, à elles ou à leurs compagnies d’assurance, plus de 11 milliards de dollars par an. Peut-être plus important encore, depuis 1989, une étude estime que la mammographie a sauvé jusqu’à 600 000 vies.
C’était probablement une des raisons pour lesquelles le directeur de la CIA, Woolsey, a mentionné le programme (connu sous le nom de missile à la mammographie) lorsqu’il a fait le point sur ses réalisations avec les historiens présidentiels en 2010. Et c’est pourquoi Sam Grant, qui a passé une grande partie de sa carrière sans dire un mot à personne de son travail au NRO, a décidé de parler à Fortune. Il a déclaré: « Depuis, j’en suis fier. »
