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寻找真正的AI应用场景:认知医疗影像走向精确诊断

来源:HIT专家网    作者:北京雅森科技发展有限公司  张旖旎

最近,AlphaGo和世界围棋冠军李世石的巅峰对决,已经成功吸引了全世界人的关注和热议。如果你还沉浸在“人工智能会不会对人造成威胁”的讨论和忧虑中,显然,你还没来得及了解人工智能,就被排山倒海而来的阵势吓到了。

kanqi害怕或担忧?简直弱爆了

人工智能(Artificial Intelligence,缩写为AI),它不只出现在科幻电影中,负责演出给人类带来各种麻烦的虚幻技术。事实上,我们早就身处于一个充满人工智能的世界,汽车上的ABS防抱死刹车系统,手机上的地图软件导航,购物网站上我们或许感兴趣的产品推荐,社交APP上弹出可能认识的朋友提示,智能家居系统根据我们的日常习惯调节室内温度,等等。这些应用属于弱人工智能的体现,就是擅长于单个方面的人工智能。之所以被我们常常忽略到,是因为它们已经悄无声息地融入人们的生活领域,如“人工智能之父”John McCarthy常常抱怨的:“一旦一样东西用人工智能实现了,人们就不再叫它人工智能了。”

与弱人工智能相比,强人工智能的界定显然让人们更有兴趣:有可能制造出真正能推理和解决问题的智能机器,并且被认为是有知觉的、有自我意识的。“具有宽泛的心理能力,能够进行思考、计划、解决问题、抽象思维、理解复杂理念、快速学习和从经验中学习等操作。”强人工智能在进行这些操作时和人类同样得心应手。用计算机科学家Donald Knuth的说法,“人工智能已经在几乎所有需要思考的领域超过了人类,但是在那些人类和其他动物不需要思考就能完成的事情上,还差得很远。”

所以,与其害怕或担忧,不如想得更远些:从弱人工智能到强人工智能,我们还能做些什么?

拿什么拯救你?我的人工智能

提到强人工智能,就不得不提到专家系统,不得不提到IBM投入数十年建立的认知计算。专家系统,可以看作是一类具有专门知识和经验的计算机智能程序系统,一般采用人工智能中的知识表示和知识推理技术,去模拟那些通常由领域专家才能解决的复杂问题。认知计算,是指一种能够规模化学习、有目的推理、并与人类自然交互的系统,它们不需要事先精确地编程,而是从它们与人之间的交互和与环境之间的互动中学习和推理。这两者,并不矛盾,而且也不是设想或空谈。

AlphaGo的“思考”只能说是“被人的大脑启发”,而并非和人类思考一模一样。从弱人工智能向强人工智能进发,人类需要赋予机器自我学习的能力,让计算机靠自己的能力去处理数据,而不需要被人为的编程。通过能自我学习的深度学习,它处理的数据会越来越多,学习能力会越来越强,洞察、思考、推理、模拟专业人士的经验与行为间的关系,再经过专家的调节,它能在任何可以纯凭逻辑分析推算的问题上,超越人类能及的范围。

那么,基于深度学习的人工智能将引发什么样的变革?我们将看到一种类型完全不同的人工智能,它们能够解决问题、拯救生命、产生巨大的商业和用户价值。强化学习非常适合医疗领域,举个例子,一种分析X光、MRIs和超声波图像的认知医学图像应用,它能处理医学期刊、书本和文章的自然语言,它利用机器学习来矫正和增强理解力,它还可以开发深度知识表征和推理,有助于形成可能的诊断结果。

国内在做什么?别崇洋媚外

让人工智能“真正”重回人们的视线,这场机器与人类的世纪之战功不可没。声势浩大的人工智能运动正在席卷全球,除了津津乐道的讨论,每一个参与进来或即将参与进来的公司,都对人工智能充满了无限的遐想。

这其中,有许多隐藏的先行者。

高居不下的漏诊率、误诊率,是全世界各国医生难以自医的顽疾。在这其中,医疗影像诊断的误诊情况似乎看起来有些“功不可没”。长久以来依靠专家的肉眼来分辨医疗影像,本质上也是一种认知。但是限于人脑的处理能力和精确性,并不能把这种认知高度精确化、自动化。不具备多年经验积累的医生,就更难实现专家水平。

那么,让机器阅读足够量的影像数据,它是否就能学会“看”图像?让机器学习专家如何诊断,它是否就能“看懂”图像?如果机器都做到了,它是否能辅助医生做更精准的诊断?为了寻找这些问题的答案,一家中国的科技公司——雅森科技在2008年就投身了这一场结果未知的战争,而且一战就是8年。

基于对数据塑造人类未来的敏锐认识,这家公司采集了海量病例影像数据和中国正常人群组数据。通过高效率的人工智能学习,能够更快速地找到数据的模式和相似性,帮助医生发现最关键的信息。将机器深度学习能力和人类专家经验有机结合起来,教会机器如何读取影像背后的非结构化语言,从多个来源中去衡量信息和想法,学习专家如何处理影像、采集数据、比照参考,在海量数据库中搜索、对比、推断,并做出每个可能诊断结果的置信判断。终于,八年磨一剑,想象中的“影像专家”系统在2016年问世。

就在刚刚过去的一周,雅森科技的影像大数据处理平台挽救了一位即将推向手术台的病人,它成功定位出转移灶的正确解剖学位置,纠正了肉眼判断的错误,阻止了一场医疗事故的发生。

未来很放肆?请放马过来

雅森科技拥有中国正常人群组影像数据库,海量病例数据库以及周边检查数据,其机器学习平台通过对诊断方法、图谱概率、医生经验的学习,把医疗影像的认知提上全新的高度。除了通过大数据+大计算来达到辅助医生诊断之外,未来更是可以通过自动诊断、病情发展预测、药物疗效分析、个性化精准治疗来全面实现诊断治疗技术的提升。

相对于Alphago在围棋上的胜利,人们应该更关心人工智能在人类生命健康之中的应用场景,毕竟,这远比棋局的胜利更加意义深远。

【责任编辑:谭啸】

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