人工智能与医疗 总览
文章大綱
- 前言
- 1. AI 醫(yī)療:人工智能技術(shù)賦能醫(yī)療
- 1.1 關(guān)鍵技術(shù):深度學(xué)習(xí)、機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能
- 1.2 技術(shù)構(gòu)成:算法、算力、大數(shù)據(jù)
- 1.3 行業(yè)應(yīng)用:產(chǎn)業(yè)鏈、應(yīng)用、優(yōu)勢(shì)
- 2. 實(shí)踐布局:人工智能與醫(yī)療的九大細(xì)分領(lǐng)域
- 2.1 虛擬助手
- 2.3 醫(yī)學(xué)影像
- 2.4 病歷/文獻(xiàn)分析
- 2.5 醫(yī)院管理
- 2.7 藥物發(fā)現(xiàn)
- 2.8 健康管理
- 3. 全球格局:人工智能與醫(yī)療全球發(fā)展
- 3.1 人工智能+新型硬件提供商——IBM
- 3.5 引領(lǐng)人工智能芯片+醫(yī)療——英偉達(dá)
- 4. 國內(nèi)現(xiàn)狀:人工智能與醫(yī)療的國內(nèi)布局
- 4.5 華為智能無線技術(shù)實(shí)現(xiàn)醫(yī)療互聯(lián)
- 5. 資本涌入:人工智能與醫(yī)療的投資風(fēng)口
- 5.1 人工智能與醫(yī)療企業(yè)技術(shù)成熟度曲線
- 5.2 人工智能醫(yī)療創(chuàng)業(yè)公司與投資機(jī)構(gòu)的分析
- 6. 典型企業(yè):人工智能與醫(yī)療領(lǐng)域典型企業(yè)案例
- 6.1 美國NarrativeDx:人工智能,解決傳統(tǒng)患者體驗(yàn)調(diào)查中的痛點(diǎn)
- 6.2 美國Atomwise:用AI研發(fā)新藥,成本驟減數(shù)億美元
- 6.5 希氏異構(gòu):攜手華西醫(yī)院,AI獨(dú)立超算中心“神農(nóng)1號(hào)”建成運(yùn)行
- 7. 政府引導(dǎo):人工智能與醫(yī)療政策監(jiān)管
- 7.1 中國人工智能政策演變
- 7.2 《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》概述
- 7.3 《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》與大健康相關(guān)的四大部分
- 附錄
- 參考文獻(xiàn)
前言
在1956年的達(dá)特茅斯會(huì)議上,人工智能的概念第一次被真正提出來,其作為信息技術(shù)的一種,早在40多年前就已經(jīng)實(shí)驗(yàn)性地參與到醫(yī)療行為中。1972年,利茲大學(xué)研發(fā)了醫(yī)療領(lǐng)域最早出現(xiàn)的人工智能系統(tǒng),此系統(tǒng)主要用于腹部劇痛的輔助診斷及手術(shù)的相關(guān)需求。
人工智能作為一種技術(shù),對(duì)生產(chǎn)工具進(jìn)行了升級(jí)。人們可以通過人工智能快速地對(duì)行業(yè)數(shù)據(jù)和過往知識(shí)進(jìn)行匯總和梳理,從而輔助人們做決策。
人工智能所起到的作用有兩個(gè)方面:一是對(duì)過往知識(shí)的總結(jié)和判斷,因?yàn)樗膶W(xué)習(xí)速度非常快,有極強(qiáng)的總結(jié)能力;二是基于過去的經(jīng)驗(yàn)做決策,決策的正確性有明顯提高。所以,人工智能在效率上和準(zhǔn)確度上遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于人的主觀判斷。
人工智能的應(yīng)用在各行各業(yè)中都有相似或者相近的優(yōu)勢(shì),目前主要有兩大輔助作用:一是高效率地輔助決策,二是對(duì)項(xiàng)目運(yùn)營進(jìn)行優(yōu)化。例如,在業(yè)務(wù)輔助方面,人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域可以輔助醫(yī)生進(jìn)行診斷,在金融領(lǐng)域可以輔助用戶進(jìn)行自動(dòng)交易;在管理優(yōu)化方面,人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域可以輔助醫(yī)院進(jìn)行管理,在零售領(lǐng)域可以對(duì)庫存和交易流程進(jìn)行優(yōu)化。
1. AI 醫(yī)療:人工智能技術(shù)賦能醫(yī)療
1.1 關(guān)鍵技術(shù):深度學(xué)習(xí)、機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能
杰弗里·辛頓(Geoffrey Hinton)和他的學(xué)生魯斯蘭·薩拉赫·胡迪諾夫(Ruslan Salak hutdi nov)在頂尖學(xué)術(shù)刊物《科學(xué)》(Science)上發(fā)表了一篇文章,開啟了深度學(xué)習(xí)的新篇章。這篇文章有兩個(gè)主要觀點(diǎn):
第一,多隱層的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有優(yōu)異的特征學(xué)習(xí)能力,學(xué)習(xí)得到的特征對(duì)數(shù)據(jù)有更本質(zhì)的刻畫,從而有利于可視化或分類;
第二,深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在訓(xùn)練上的難度可以通過“逐層初始化”(Layer-wise Pre-training)來有效克服,在這篇文章中,逐層初始化是通過無監(jiān)督學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)的。
1.2 技術(shù)構(gòu)成:算法、算力、大數(shù)據(jù)
英偉達(dá)最新的RTX 2080游戲顯卡擁有9 TFLOPS[2]的浮點(diǎn)性能,但是價(jià)格只有700美元,每GFLOPS[3]的算力成本只有8美分。
據(jù)IDC統(tǒng)計(jì),2011年全球數(shù)據(jù)總量已經(jīng)達(dá)到1.8 ZB,并以每?jī)赡攴环乃俣仍鲩L(zhǎng),預(yù)計(jì)到2020年,全球?qū)⒖偣矒碛?5 ZB的數(shù)據(jù)量,數(shù)據(jù)量增長(zhǎng)近20倍;在數(shù)據(jù)規(guī)模方面,預(yù)計(jì)到2020年,全球大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達(dá)到2047億美元,我國產(chǎn)業(yè)規(guī)模將突破萬億元。
[2] TFLOPS:每秒1萬億次的浮點(diǎn)運(yùn)算次數(shù)。[3] GFLOPS:每秒10億次的浮點(diǎn)運(yùn)算次數(shù)。
1.3 行業(yè)應(yīng)用:產(chǎn)業(yè)鏈、應(yīng)用、優(yōu)勢(shì)
人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用,有以下幾點(diǎn)好處。
①可以提高醫(yī)療診斷的準(zhǔn)確率與效率;
②提高患者自診比例,降低患者對(duì)醫(yī)生的需求量;
③輔助醫(yī)生進(jìn)行病變檢測(cè),實(shí)現(xiàn)疾病早期篩查;
④大幅提高新藥研發(fā)效率,降低制藥時(shí)間與成本。
2. 實(shí)踐布局:人工智能與醫(yī)療的九大細(xì)分領(lǐng)域
本章從具體業(yè)務(wù)模式細(xì)分方向進(jìn)行詳細(xì)介紹,分別是虛擬助手、疾病篩查和預(yù)測(cè)、醫(yī)學(xué)影像、病歷/文獻(xiàn)分析、醫(yī)院管理、智能化器械、藥物發(fā)現(xiàn)、健康管理和基因測(cè)試9個(gè)方面。
2.1 虛擬助手
慢病App作為醫(yī)患溝通的橋梁,最終需要讓醫(yī)方覺得更輕松,而不是更麻煩。在人工智能的介入下,聊天機(jī)器人這一模式的核心價(jià)值在于進(jìn)一步改善人機(jī)交互界面,通過更符合人性習(xí)慣的溝通方式,進(jìn)行人機(jī)交互,而以往的所有模式都是人遷就機(jī)器。
根據(jù)丁香園的調(diào)查,50%以上的住院醫(yī)生每天用于寫病歷的平均時(shí)間達(dá)4小時(shí)以上,其中一部分甚至超過7小時(shí)。
《福布斯》此前曾經(jīng)報(bào)道:醫(yī)生花費(fèi)27%的時(shí)間在診室問診[1],還有49.2%的時(shí)間在做書面工作,其中包括使用電子健康記錄系統(tǒng)。即便在診室,醫(yī)生也只花52.9%的時(shí)間跟患者溝通,還有37%的時(shí)間在處理書面工作。電子病歷錄入的簡(jiǎn)易性和高效性成為臨床醫(yī)生的迫切需求。
2.3 醫(yī)學(xué)影像
現(xiàn)代醫(yī)學(xué)是建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的循證醫(yī)學(xué),醫(yī)生的診療結(jié)論必須建立在相應(yīng)的診斷數(shù)據(jù)上。影像是重要的診斷依據(jù),醫(yī)療行業(yè)80%~90%的數(shù)據(jù)都來源于醫(yī)學(xué)影像,所以臨床醫(yī)生有極強(qiáng)的影像需求。他們需要對(duì)醫(yī)學(xué)影像進(jìn)行各種各樣的定量分析、歷史圖像的比較,以便能夠完成診斷。
人工智能的本質(zhì)是計(jì)算機(jī)通過對(duì)已有資料進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)積累,自動(dòng)提高對(duì)任務(wù)的處理性能。探索人工智能在醫(yī)學(xué)影像方向有哪些參與方式,首先要知道人工智能擁有什么樣的能力。我們按照自己對(duì)深度學(xué)習(xí)的理解,將人工智能在圖像處理上的能力分為4類:影像分類、目標(biāo)檢測(cè)、圖像分割和影像檢索。
醫(yī)院大數(shù)據(jù)中,85%左右的存儲(chǔ)容量被影像數(shù)據(jù)所占據(jù),現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)可以識(shí)別結(jié)構(gòu)化的文本數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)化的影像數(shù)據(jù),且正在探索將功能性醫(yī)療圖像和結(jié)構(gòu)性圖像相融合的方式,以獲得更好的診療效果。
人工智能為醫(yī)學(xué)影像解決了什么問題?給醫(yī)院、醫(yī)生帶來了什么樣的改變?我們總結(jié)出,其實(shí)際解決了3類問題。
第一,把信息更好地呈現(xiàn)給醫(yī)生。現(xiàn)在成像越來越容易,分辨率越來越高,醫(yī)生要看越來越多的影像,但是醫(yī)生需要的不是數(shù)據(jù),醫(yī)生需要的是信息,怎么把這些信息更好地呈現(xiàn)給醫(yī)生?人工智能能夠完成臟器的定位、分類及分割工作,并將可疑位置進(jìn)行標(biāo)注,相當(dāng)于為醫(yī)生去除了干擾項(xiàng),將更為直接的信息呈現(xiàn)出來。
第二,幫助醫(yī)生定量分析。醫(yī)生非常擅長(zhǎng)定性分析。看到片子,有經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)生3秒內(nèi)就可以大致判斷是什么問題,但是需要一些工具做更精準(zhǔn)的判斷,定量的分析靠眼睛很難做到。這里面的工作包括各種各樣的多模態(tài)分析、歷史圖像的比較、病人人群的分析,這些不是簡(jiǎn)單地用眼睛就能完成的,而是需要圖像分割、圖像配置、功能圖像分析。
第三,能夠解決成像和智能圖像識(shí)別的問題。這兩個(gè)步驟很多年前是被分開的,技師拍片子,醫(yī)生做分析。實(shí)際上,只有兩者結(jié)合起來才能更有效地優(yōu)化系統(tǒng),為醫(yī)生提供更好的服務(wù)。
目前,AI產(chǎn)品對(duì)于肺結(jié)節(jié)的識(shí)別檢出準(zhǔn)確率在90%左右(每個(gè)公司的情況不一樣,但是只要是報(bào)道出來的,都聲稱AI產(chǎn)品的水平高于醫(yī)生平均水平),但是醫(yī)學(xué)人工智能對(duì)于肺結(jié)節(jié)良、惡性的判斷還處于研發(fā)階段,最終診斷結(jié)果需要醫(yī)生結(jié)合臨床來做決定。
而2015年的IDF報(bào)告顯示,2015年全球醫(yī)療消費(fèi)中,11.6%花費(fèi)在糖尿病治療上,金額為6730億~11 970億美元。我國糖尿病導(dǎo)致的直接醫(yī)療開支占全國醫(yī)療總開支的13%,達(dá)到1734億元,主要是因?yàn)樘悄虿』颊哚t(yī)療服務(wù)的次數(shù)是非糖尿病者的3~4倍,其住院和門診次數(shù)較多。另外,中老年群體有一定的財(cái)富積累,支付能力較強(qiáng)。
放療是腫瘤三大治療方式中最主流的治療方式(其他兩種是手術(shù)和化療)。
我國病理醫(yī)生極度缺乏。《中國衛(wèi)生和計(jì)劃生育統(tǒng)計(jì)年鑒2016》顯示:我國病理科執(zhí)業(yè)醫(yī)師(含執(zhí)業(yè)助理醫(yī)師)只有不到1.5萬人,與國家制定的每100張床配備1~2名病理醫(yī)生的標(biāo)準(zhǔn)差距懸殊,我國病理醫(yī)生的缺口總數(shù)可達(dá)10萬人。
☆真陽性:要評(píng)估的技術(shù)判定為有病(陽性)且金標(biāo)準(zhǔn)也判定為有病的病例數(shù)(用a來表示)。
☆真假陽性:要評(píng)估的技術(shù)判定為有病(陽性)而金標(biāo)準(zhǔn)判定為無病(陰性)的病例數(shù)(用b來表示)。
☆真假陰性:要評(píng)估的技術(shù)判定為無病(陰性)而金標(biāo)準(zhǔn)判定為有病(陽性)的病例數(shù)(用c來表示)。
☆真陰性:要評(píng)估的技術(shù)判定為無病(陰性)且金標(biāo)準(zhǔn)也判定為無病的病例數(shù)(用d來表示)。根據(jù)以上4個(gè)數(shù)值就可以得出這種方法的敏感性、特異性、陰性預(yù)測(cè)值和陽性預(yù)測(cè)值。敏感性=a/(a+c)。敏感性也稱真陽性率,反映某種方法判定某病變的漏診率。敏感性一般以百分?jǐn)?shù)表示,敏感性越高,則漏診率越低。用來篩查某種疾病的方法必須敏感性高,這樣才能減少漏診。特異性=d/(b+d)。特異性也稱真陰性率,反映某種方法判定某病變的誤診率。特異性一般也以百分?jǐn)?shù)表示,特異性越高,則誤診率越低。用來篩查某種疾病的方法并不一定要求特異性特別高,在一個(gè)合理的范圍即可接受。
目前,無論是哪個(gè)公司,涉及哪科疾病,系統(tǒng)敏感性都超過了90%,這個(gè)數(shù)據(jù)是醫(yī)生最在乎的,因?yàn)槿绻舾行圆?#xff0c;沒有查出疑似結(jié)節(jié),醫(yī)生就有可能要承擔(dān)責(zé)任。浙江省人民醫(yī)院放射科主任龔向陽表示,特異性和敏感性兼顧起來是很難的,所以很多公司在開發(fā)系統(tǒng)時(shí)會(huì)優(yōu)先考慮敏感性的問題,在保證敏感性的前提下,提高特異性。需要說明的是,目前有些公司的敏感性和特異性數(shù)據(jù)是在特定數(shù)據(jù)集下的數(shù)據(jù),而不是臨床數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)只能證明其研究進(jìn)展,而不能作對(duì)比。
推想科技智能CT線輔助篩查產(chǎn)品可自動(dòng)標(biāo)記出CT各層面上病灶的位置,輔助醫(yī)生快速準(zhǔn)確地完成CT診斷。這樣醫(yī)生就不用花那么多時(shí)間在健康人群上,而把時(shí)間用在重大疾病的診治上,不僅可以減少重復(fù)性勞動(dòng),還可以減低醫(yī)生的疲勞度。在診斷速度方面,一個(gè)醫(yī)生完成20個(gè)病例的診斷需要3個(gè)半小時(shí),利用推想人工智能產(chǎn)品,就算是最低配置的計(jì)算機(jī)只需6分15秒。在診斷準(zhǔn)確率方面,人工智能對(duì)于大小結(jié)節(jié)的綜合靈敏度是85%左右,針對(duì)不同大小的結(jié)節(jié),敏感度情況不同。推想科技2017年3月9日的測(cè)試數(shù)據(jù)顯示,對(duì)于0~3mm的結(jié)節(jié),推想科技模型敏感度為84.03%;對(duì)于3~6mm的結(jié)節(jié),模型敏感度為88.31%;對(duì)于大于6mm的結(jié)節(jié),模型的敏感度為100%。
2.4 病歷/文獻(xiàn)分析
電子病歷包括病案首頁、病程記錄、檢查檢驗(yàn)結(jié)果、醫(yī)囑、手術(shù)記錄和護(hù)理記錄等。其中,既有結(jié)構(gòu)化信息,也有非結(jié)構(gòu)化的自由文本,還有圖形圖像等信息,涉及信息的采集、存儲(chǔ)、傳輸、質(zhì)量控制、統(tǒng)計(jì)和利用等環(huán)節(jié)。
目前,病歷/文獻(xiàn)分析企業(yè)通過與醫(yī)院合作及自購數(shù)據(jù)的模式,實(shí)現(xiàn)了大量數(shù)據(jù)的積累。同樣讀一篇50頁的病歷,企業(yè)抓取和理解其中所有臨床信息的速度比醫(yī)生平均快2700倍。
目前,人工智能病歷/文獻(xiàn)分析的應(yīng)用場(chǎng)景主要有3類:病歷結(jié)構(gòu)化處理、多源異構(gòu)數(shù)據(jù)挖掘和臨床決策支持。
醫(yī)療大數(shù)據(jù)輔助決策系統(tǒng)的核心運(yùn)行機(jī)制是基于海量的醫(yī)療大數(shù)據(jù),同時(shí)將各學(xué)科專家的經(jīng)驗(yàn)?zāi)依ǖ较到y(tǒng)中,技術(shù)人員應(yīng)用先進(jìn)的IT技術(shù)、深度學(xué)習(xí)算法等針對(duì)特定領(lǐng)域進(jìn)行專業(yè)的定制,從而向醫(yī)生提供可視化、場(chǎng)景化、智能化的系統(tǒng)解決方案。醫(yī)生在使用過程中的反饋又能夠不斷地優(yōu)化系統(tǒng),提升系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。
2.5 醫(yī)院管理
人工智能在醫(yī)院管理應(yīng)用上主要有兩個(gè)方向,分別是優(yōu)化醫(yī)療資源配置和彌補(bǔ)醫(yī)院管理漏洞。
2.7 藥物發(fā)現(xiàn)
新藥的開發(fā)流程可分為藥物發(fā)現(xiàn)、臨床前開發(fā)和臨床開發(fā)3個(gè)部分。而現(xiàn)代藥物發(fā)現(xiàn)在技術(shù)上又可以分為3個(gè)階段:靶點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)和確證、先導(dǎo)物的發(fā)現(xiàn)、先導(dǎo)物的優(yōu)化3個(gè)階段。
關(guān)于創(chuàng)新藥的研發(fā),國際上有一種“雙10”的說法:10年的時(shí)間,10億美元的投入。一般而言,制藥公司需要花費(fèi)5億~10億美元,10~15年時(shí)間,才能成功研發(fā)出一款新藥。新藥研發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)大、周期長(zhǎng)、成本高,是藥企最大的痛點(diǎn)之一。
根據(jù)在流程上的分布,我們將AI+新藥研發(fā)的服務(wù)類型分成了3類:臨床前藥物發(fā)現(xiàn)服務(wù)、臨床前藥物自主研發(fā)和臨床研究服務(wù)
人工智能在新藥研發(fā)上的應(yīng)用主要有兩個(gè)階段:
一個(gè)是新藥發(fā)現(xiàn)階段,
另一個(gè)是臨床研究階段。
2.8 健康管理
個(gè)人的健康數(shù)據(jù)十分復(fù)雜,按照數(shù)據(jù)的來源可以將個(gè)人健康數(shù)據(jù)分為基因數(shù)據(jù)、生理數(shù)據(jù)(如血壓、脈搏)、環(huán)境數(shù)據(jù)(如每天呼吸的空氣)和社交數(shù)據(jù)等。有了這些個(gè)人健康數(shù)據(jù),加上人工智能,最終可以實(shí)現(xiàn)人們對(duì)健康的前瞻性管理。
健康管理是變被動(dòng)的疾病治療為主動(dòng)的自我健康監(jiān)控。通過帶有醫(yī)療監(jiān)控功能的可穿戴設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控人體各項(xiàng)生理指標(biāo),結(jié)合其他個(gè)人健康數(shù)據(jù),對(duì)潛在健康風(fēng)險(xiǎn)做出提示,并給出相應(yīng)的改善策略。一個(gè)人每天產(chǎn)生的有關(guān)健康和生命的數(shù)據(jù),如果能夠數(shù)據(jù)化,數(shù)據(jù)量將會(huì)非常大。怎么處理這些數(shù)據(jù),把數(shù)據(jù)變成信息,把信息變成知識(shí),把知識(shí)變成健康管理的信息,這便是人工智能在人類生命數(shù)據(jù)收集后的工作。
人口健康學(xué)是“人類健康2020”(Healthy People 2020)[1]愿景中關(guān)于醫(yī)療衛(wèi)生研究與醫(yī)療健康服務(wù)建設(shè)的主旨。它包括3個(gè)核心目標(biāo):
①更好的個(gè)性化醫(yī)療與健康服務(wù);
②更好的社會(huì)群體醫(yī)療與健康發(fā)展;
③可負(fù)擔(dān)的醫(yī)療費(fèi)用支出。
實(shí)現(xiàn)這3個(gè)目標(biāo)的最終目的就是讓人們更加健康長(zhǎng)壽,更好地預(yù)防疾病,同時(shí),避免各種形式的殘疾、傷害和早產(chǎn)死亡現(xiàn)象等。
在我國,每年以心血管疾病和糖尿病為首的慢性病,占據(jù)了所有死亡人數(shù)的85%,且慢性病在我國疾病負(fù)擔(dān)中所占比例超過70%,造成了極大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。對(duì)于慢性病患者來說,雖然藥物治療可以在一定程度上減輕疾病癥狀、延緩疾病發(fā)展,但更為重要的是,應(yīng)該改變自身不健康的生活習(xí)慣,對(duì)飲食、運(yùn)動(dòng)、作息進(jìn)行合理規(guī)劃和控制。
據(jù)世界衛(wèi)生組織估計(jì),心理障礙疾病占全球疾病總量的13%,目前全球幾乎每10人中便有1人患有心理疾病,其中17人中有1人忍受著嚴(yán)重的心理障礙,這導(dǎo)致自殺成為人類死亡的第二大原因,每年有超過80萬人死于自殺。越來越多的創(chuàng)業(yè)公司關(guān)注到心理疾病管理這一塊。
3. 全球格局:人工智能與醫(yī)療全球發(fā)展
3.1 人工智能+新型硬件提供商——IBM
在2020年,醫(yī)療數(shù)據(jù)每73天就會(huì)翻一番,而且其中80%以上的數(shù)據(jù)是非結(jié)構(gòu)化的,非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)主要是指那些無法用固定結(jié)構(gòu)的邏輯方式來表達(dá)、實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù),如視頻、音頻、圖片,對(duì)計(jì)算機(jī)來說是不可見的。
3.5 引領(lǐng)人工智能芯片+醫(yī)療——英偉達(dá)
在過去的20多年中,NVIDIA歷經(jīng)了3個(gè)階段的發(fā)展,從PC游戲顯卡芯片的領(lǐng)軍者,到2006年GPU通用計(jì)算的實(shí)現(xiàn)者,然后轉(zhuǎn)型到人工智能計(jì)算公司。GPU最初用于模擬人類的想象力,實(shí)現(xiàn)PC游戲和電影的虛擬世界。今天,它也模仿人類的智慧,去更深入地了解物理世界。
在2006年以前的GPU顯卡芯片中,采用的是專用電路對(duì)3D畫面進(jìn)行渲染。頂點(diǎn)著色器負(fù)責(zé)完成3D畫面的頂點(diǎn)描繪和建模,用三角形組成圖像,然后用渲染管線進(jìn)行貼圖,讓3D圖像擁有顏色和紋理。而在2006年年底,NVIDIA發(fā)布了一款具有劃時(shí)代意義的GeForce 8800系列(代號(hào)G80)GPU。
這款GPU沒有使用傳統(tǒng)的像素渲染管線設(shè)計(jì),而是使用了名為CUDA的通用計(jì)算架構(gòu)(又名SIMD統(tǒng)一渲染)。這種設(shè)計(jì)可以讓顯卡不僅能夠?qū)崿F(xiàn)3D圖像的渲染,也可以如CPU一樣實(shí)現(xiàn)其他的通用計(jì)算任務(wù),一種強(qiáng)大而又全新的計(jì)算方式就此誕生。[插圖]圖3-28 開啟GPU通用計(jì)算時(shí)代的GeForce 8800 GTX顯卡CUDA通用計(jì)算架構(gòu)的計(jì)算性能在部分應(yīng)用中能夠?qū)崿F(xiàn)比處理器快數(shù)倍的性能,這是因?yàn)樗鼡碛袛?shù)據(jù)的并行計(jì)算能力。通俗一點(diǎn)來講,傳統(tǒng)的中央處理器(CPU)的核心數(shù)量少,主要為串行指令而優(yōu)化,數(shù)據(jù)計(jì)算方式如同流水線,計(jì)算指令需要一步一步完成。CUDA架構(gòu)的GPU有非常多的流處理器,在大規(guī)模的并行運(yùn)算中優(yōu)勢(shì)明顯。這樣的設(shè)計(jì),讓顯卡也有了通用計(jì)算能力,從而在大規(guī)模的數(shù)據(jù)計(jì)算應(yīng)用中提供了一種比CPU更加強(qiáng)大的計(jì)算性能。
為了進(jìn)行深度學(xué)習(xí)的部署,NVIDIA的策略有3步:第一步是建立深度學(xué)習(xí)生態(tài)圈,和科學(xué)家共同進(jìn)行深度學(xué)習(xí)技術(shù)的研究;第二步是在不同的平臺(tái)上進(jìn)行深度學(xué)習(xí)部署,包括汽車、計(jì)算機(jī)、智能機(jī)器人、服務(wù)器等;第三步則是提供端對(duì)端的解決方案。這種方式的好處是,NVIDIA可以在不同平臺(tái)上讓這套算法進(jìn)行學(xué)習(xí)并共享知識(shí),而且未來這套深度學(xué)習(xí)算法的應(yīng)用很有可能并不止于自動(dòng)駕駛的汽車上,在物聯(lián)網(wǎng)上也會(huì)提供解決方案。
4. 國內(nèi)現(xiàn)狀:人工智能與醫(yī)療的國內(nèi)布局
4.5 華為智能無線技術(shù)實(shí)現(xiàn)醫(yī)療互聯(lián)
具體到醫(yī)療行業(yè),有三大類無線醫(yī)療應(yīng)用場(chǎng)景。
第一類是基于醫(yī)療設(shè)備數(shù)據(jù)無線采集的醫(yī)療監(jiān)測(cè)與護(hù)理類應(yīng)用,如無線監(jiān)護(hù)、無線輸液、移動(dòng)護(hù)理和患者實(shí)時(shí)位置采集與監(jiān)測(cè)等。
第二類是基于視頻與圖像交互的醫(yī)療診斷與指導(dǎo)類應(yīng)用,如實(shí)時(shí)調(diào)閱患者影像診斷信息的移動(dòng)查房、采用醫(yī)療服務(wù)機(jī)器人的遠(yuǎn)程查房、遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)會(huì)診、應(yīng)急救援指導(dǎo)、無線手術(shù)示教和無線專科診斷等。
第三類是基于視頻與力反饋的遠(yuǎn)程操控類應(yīng)用,如遠(yuǎn)程機(jī)器人超聲檢查、遠(yuǎn)程機(jī)器人內(nèi)窺鏡檢查和遠(yuǎn)程機(jī)器人手術(shù)。
5. 資本涌入:人工智能與醫(yī)療的投資風(fēng)口
5.1 人工智能與醫(yī)療企業(yè)技術(shù)成熟度曲線
(1)技術(shù)萌芽推動(dòng)期(Innovation Trigger):當(dāng)新技術(shù)誕生時(shí),隨著業(yè)界和媒體的關(guān)注,無論是大眾還是業(yè)內(nèi)人士對(duì)技術(shù)的期望值都越來越高。在這個(gè)階段用戶的需求和產(chǎn)品往往并不成熟,但會(huì)有大量的資金進(jìn)入。
(2)過高期望的峰值期(Peak of Inflated Expectations):公眾的期望值達(dá)到頂峰,有少量用戶開始采用該項(xiàng)技術(shù)。
(3)泡沫化的谷底期(Trough of Disillusionment):過高的期望值和產(chǎn)品成熟度之間存在鴻溝,公眾的期望值下降,出現(xiàn)負(fù)面評(píng)價(jià)。
(4)穩(wěn)步爬升的光明期(Slope of Enlightenment):廠商和相關(guān)技術(shù)供應(yīng)商不斷完善自己的產(chǎn)品,加上用戶需求的明確,產(chǎn)品在設(shè)計(jì)和使用場(chǎng)景上趨于成熟,最佳實(shí)踐開始涌現(xiàn)。
(5)產(chǎn)業(yè)化的平穩(wěn)期(Plateau of Productivity):新技術(shù)產(chǎn)生的利益和潛力被市場(chǎng)認(rèn)可,開始出現(xiàn)產(chǎn)品間的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)。
但是,無論技術(shù)發(fā)展到哪個(gè)階段,都有相關(guān)的佼佼者脫穎而出。融資仍然是一家公司成功的重要因素,下面分析了每個(gè)領(lǐng)域融資靠前的企業(yè),總結(jié)出了以下經(jīng)驗(yàn)。第一,我們關(guān)注的絕大部分是醫(yī)療垂直領(lǐng)域的企業(yè),但是如果企業(yè)擁有更深入的基礎(chǔ)層和技術(shù)層的研究,就會(huì)更容易獲得成功。如在圖像識(shí)別、語音、語義識(shí)別方面的技術(shù)功底夠深厚,是人工智能技術(shù)提供方的企業(yè)更容易成功。第二,創(chuàng)新能力足夠強(qiáng)的企業(yè),屬于行業(yè)的挑戰(zhàn)者,或者創(chuàng)造了新的需求,屬于“創(chuàng)新者”一類。第三,更關(guān)注價(jià)值鏈的上游,在技術(shù)和產(chǎn)品成熟后,替代現(xiàn)有的解決方案。第四,除了數(shù)據(jù)量之外,還收集和處理現(xiàn)有企業(yè)沒有的新數(shù)據(jù)流,建立行業(yè)壁壘。
5.2 人工智能醫(yī)療創(chuàng)業(yè)公司與投資機(jī)構(gòu)的分析
人工智能各個(gè)領(lǐng)域的人才價(jià)格也會(huì)有所差距,在計(jì)算機(jī)視覺、語音、自然語言處理和機(jī)器學(xué)習(xí)這4個(gè)人工智能技術(shù)中,視覺方向因?yàn)閷W(xué)科容量相對(duì)廣闊,所以人才儲(chǔ)備也最高。但是,語音和自然語言處理方面的人才十分缺乏,國內(nèi)主要設(shè)置語音識(shí)別的專業(yè)高校只有中科院聲學(xué)所和哈爾濱工業(yè)大學(xué)。這也是目前我國醫(yī)學(xué)影像類公司有幾十家,而醫(yī)學(xué)語音錄入的公司只有科大訊飛、云知聲和中科匯能3家的原因。
6. 典型企業(yè):人工智能與醫(yī)療領(lǐng)域典型企業(yè)案例
6.1 美國NarrativeDx:人工智能,解決傳統(tǒng)患者體驗(yàn)調(diào)查中的痛點(diǎn)
資本是聰明的,它總流到代表未來的方向。隨著患者地位的上升和醫(yī)院競(jìng)爭(zhēng)的加劇,近年來美國涌現(xiàn)出不少以“提高醫(yī)院效率、提升患者體驗(yàn)”為目標(biāo)的創(chuàng)業(yè)公司。
6.2 美國Atomwise:用AI研發(fā)新藥,成本驟減數(shù)億美元
美國塔夫茨大學(xué)藥物開發(fā)研究中心2014年的報(bào)告顯示,從1996年至2013年美國藥物研發(fā)成本(圖6-2)看,一款成功上市的新藥,平均花費(fèi)約25.85億美元,其中包括約13.9億美元的直接資金投入和研發(fā)失敗導(dǎo)致的約11.63億美元的間接投入。據(jù)悉,此次報(bào)告的數(shù)據(jù)與2003年相比增長(zhǎng)率約145%。
6.5 希氏異構(gòu):攜手華西醫(yī)院,AI獨(dú)立超算中心“神農(nóng)1號(hào)”建成運(yùn)行
目前,中國的醫(yī)療AI創(chuàng)業(yè)公司有很多,醫(yī)療AI領(lǐng)域有兩個(gè)關(guān)鍵要素,就是“醫(yī)療”和“AI”。若是只能用開放式的平臺(tái)去做一點(diǎn)數(shù)據(jù)訓(xùn)練,那不是真正掌握AI技術(shù),若不能獲得一流醫(yī)療機(jī)構(gòu)的深度合作,那不能稱為有合法的、高質(zhì)量的醫(yī)療資源,只有這兩者相加,才有可能做好這件事。另外,還有一個(gè)更為重要的因素,那就是創(chuàng)業(yè)者一定要真正了解醫(yī)療行業(yè)的本質(zhì),要有從商業(yè)到技術(shù)應(yīng)用,再到以多個(gè)視角看清楚醫(yī)療行業(yè)的頭腦,否則做不成這件事。
7. 政府引導(dǎo):人工智能與醫(yī)療政策監(jiān)管
7.1 中國人工智能政策演變
第一,人工智能的應(yīng)用規(guī)范。醫(yī)療問題涉及人的健康和生命,任何問題都和患者的生命安全息息相關(guān),所以,我們需要盡快在國家層面明確監(jiān)管措施,用法規(guī)來監(jiān)管人工智能在醫(yī)療上的應(yīng)用范圍、監(jiān)管范圍、風(fēng)險(xiǎn)責(zé)任判定等。
第二,數(shù)據(jù)的合理、合法應(yīng)用。因?yàn)槿斯ぶ悄苄枰獜倪^往數(shù)據(jù)中進(jìn)行學(xué)習(xí),才會(huì)使其擁有智能,并得到提高,所以,大量高質(zhì)量的醫(yī)療數(shù)據(jù)是人工智能具有判斷力的基礎(chǔ)。美國要求醫(yī)療信息的商業(yè)化應(yīng)用必須嚴(yán)格符合HIPAA和HITECH兩個(gè)法案的規(guī)定。我國目前在此領(lǐng)域尚沒有明確的政策出臺(tái),我們應(yīng)該盡快明確如何利用數(shù)據(jù)、哪些數(shù)據(jù)可以利用、哪些數(shù)據(jù)不能利用,以及應(yīng)該用什么法律來進(jìn)行監(jiān)管。
7.2 《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》概述
《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》描繪了未來幾十年我國人工智能發(fā)展的宏偉藍(lán)圖,確立了“三步走”的戰(zhàn)略目標(biāo)。
第一步,到2020年人工智能總體技術(shù)和應(yīng)用與世界先進(jìn)水平同步,人工智能產(chǎn)業(yè)成為新的重要經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn),人工智能技術(shù)應(yīng)用成為改善民生的新途徑,有力支撐進(jìn)入創(chuàng)新型國家行列和實(shí)現(xiàn)全面建成小康社會(huì)的奮斗目標(biāo)。
第二步,到2025年人工智能基礎(chǔ)理論實(shí)現(xiàn)重大突破,部分技術(shù)與應(yīng)用達(dá)到世界領(lǐng)先水平,人工智能成為帶動(dòng)我國產(chǎn)業(yè)升級(jí)和經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的主要?jiǎng)恿?#xff0c;智能社會(huì)建設(shè)取得積極進(jìn)展。
第三步,到2030年人工智能理論、技術(shù)與應(yīng)用總體達(dá)到世界領(lǐng)先水平,成為世界主要人工智能創(chuàng)新中心,智能經(jīng)濟(jì)、智能社會(huì)取得明顯成效,為躋身創(chuàng)新型國家前列和經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國奠定重要基礎(chǔ)。
7.3 《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》與大健康相關(guān)的四大部分
文件在計(jì)劃的“三步走”戰(zhàn)略規(guī)劃中的第二步中指出,到2025年,國家要初步建立人工智能法律法規(guī)、倫理規(guī)范和政策體系,形成人工智能安全評(píng)估和管控能力;
在第三步中指出,到2030年,建成更加完善的人工智能法律法規(guī)、倫理規(guī)范和政策體系。這個(gè)信息對(duì)于法律還是一片“空白”的醫(yī)療人工智能領(lǐng)域來說,意義深遠(yuǎn)。由于醫(yī)療人工智能是新型產(chǎn)業(yè),不可能像傳統(tǒng)醫(yī)療器械那樣走審批流程,即使是拿去申報(bào),鑒于醫(yī)療的嚴(yán)謹(jǐn)性,監(jiān)管人員也會(huì)更加慎重。
在人工智能應(yīng)用方面,《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》中提到了以下兩點(diǎn)內(nèi)容。
第一,智能醫(yī)療。推廣應(yīng)用人工智能治療新模式新手段,建立快速、精準(zhǔn)的智能醫(yī)療體系。探索智慧醫(yī)院建設(shè),開發(fā)人機(jī)協(xié)同的手術(shù)機(jī)器人、智能診療助手,研發(fā)柔性可穿戴、生物兼容的生理監(jiān)測(cè)系統(tǒng),研發(fā)人機(jī)協(xié)同臨床智能診療方案,實(shí)現(xiàn)智能影像識(shí)別、病理分型和智能多學(xué)科會(huì)診。基于人工智能開展大規(guī)模基因組識(shí)別、蛋白組學(xué)、代謝組學(xué)等研究和新藥研發(fā),推進(jìn)醫(yī)藥監(jiān)管智能化,加強(qiáng)流行病智能監(jiān)測(cè)和防控。
第二,智能健康和養(yǎng)老。加強(qiáng)群體智能健康管理,突破健康大數(shù)據(jù)分析、物聯(lián)網(wǎng)等關(guān)鍵技術(shù),研發(fā)健康管理可穿戴設(shè)備和家庭智能健康檢測(cè)監(jiān)測(cè)設(shè)備,推動(dòng)健康管理,實(shí)現(xiàn)從點(diǎn)狀監(jiān)測(cè)向連續(xù)監(jiān)測(cè)、從短流程管理向長(zhǎng)流程管理的轉(zhuǎn)變。
按照這個(gè)思路延伸到其他行業(yè),“三步走”戰(zhàn)略規(guī)劃中提到:到2020年,人工智能核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過1500億元,帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過1萬億元;到2025年,人工智能核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過4000億元,帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過5萬億元;到2030年,人工智能核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過1萬億元,帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過10萬億元。
附錄
聚合(Aggregation):搜索、合并、顯示數(shù)據(jù)的過程。
算法(Algorithms):一組用于人工智能、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)或其他機(jī)器的規(guī)則或指令,以幫助它自己學(xué)習(xí);分類、聚類、推薦和回歸是4種最常見的類型。
人工智能(Artificial Intelligence):機(jī)器模擬人類智力和行為做出決策、執(zhí)行任務(wù)的能力。
通用人工智能(Artificial General Intelligence,AGI):盡管AI一詞最初用于表達(dá)與人類智能相似的機(jī)器智能的含義,但在人工智能跌宕起伏的發(fā)展過程中,AI的內(nèi)涵已經(jīng)發(fā)生了變化,成為機(jī)器學(xué)習(xí)、統(tǒng)計(jì)分析的代名詞,早已遠(yuǎn)離了一開始智能的初衷。在這種情況下,依舊堅(jiān)守當(dāng)年夢(mèng)想的一小支學(xué)術(shù)研究者共同成立了通用人工智能協(xié)會(huì)。為了與傳統(tǒng)人工智能或主流人工智能的AI用詞相區(qū)分,故此增加“General”,并確定使用AGI詞條作為領(lǐng)域正規(guī)稱謂。
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Artificial Neural Networks,ANNs):也稱為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(NNs)或連接模型(Connection Model),它是一種模仿動(dòng)物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)行為特征,進(jìn)行分布式并行信息處理的算法數(shù)學(xué)模型。這種網(wǎng)絡(luò)依靠系統(tǒng)的復(fù)雜程度,通過調(diào)整內(nèi)部大量節(jié)點(diǎn)之間相互連接的關(guān)系,從而達(dá)到處理信息的目的。
自主計(jì)算(Autonomic Computing):系統(tǒng)自適應(yīng)自我管理自身資源用于高級(jí)計(jì)算功能的能力,而無須用戶輸入。
大數(shù)據(jù)(Big Data):指新技術(shù)帶來的海量數(shù)據(jù),如物聯(lián)網(wǎng)和基因組學(xué)。這些數(shù)據(jù)集如此龐大,極其復(fù)雜,以至于我們不能用傳統(tǒng)的應(yīng)用程序?qū)ζ溥M(jìn)行分析。
商業(yè)智能(Business Intelligence):一系列理論、方法學(xué)和過程,使得數(shù)據(jù)更容易被理解。
聊天機(jī)器人(Chatbots):聊天機(jī)器人通過文本對(duì)話、語音命令來模擬與人類用戶進(jìn)行對(duì)話,它們是有AI功能的計(jì)算機(jī)程序的常用界面。
分類(Classification):分類算法讓機(jī)器根據(jù)訓(xùn)練數(shù)據(jù)給數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行分類。
群集分析(Cluster Analysis):一種無監(jiān)督的學(xué)習(xí)方法,用于探索數(shù)據(jù)分析,以發(fā)現(xiàn)隱藏的模式或數(shù)據(jù)分組;集群的建模方法是類似于歐氏距離(Euclidean Distance)或概率距離的度量。
聚類分析(Cluster Analysis):一種用于探索性數(shù)據(jù)分析的無監(jiān)督學(xué)習(xí),查找數(shù)據(jù)中的隱藏模式或分組;群集的建立是通過歐氏距離或概率距離等定義的相似性度量。
聚類(Clustering):聚類算法讓機(jī)器將數(shù)據(jù)點(diǎn)或項(xiàng)目分成具有相似特征的組。
云計(jì)算(Cloud Computing):構(gòu)建在網(wǎng)絡(luò)上的分布式計(jì)算系統(tǒng),數(shù)據(jù)是存儲(chǔ)于機(jī)房外的(云端)。在這里,這個(gè)概念并不是指購買應(yīng)用后將其安裝至你的計(jì)算機(jī)上,而是根據(jù)你的需求租賃應(yīng)用并使用互聯(lián)網(wǎng)訪問它們。
認(rèn)知計(jì)算(Cognitive Computing):一種模仿人類大腦思維方式的計(jì)算模型。通過使用數(shù)據(jù)挖掘、自然語言處理和模式識(shí)別來進(jìn)行自學(xué)習(xí)(self-learning)。卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN):一種識(shí)別和處理圖像的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
數(shù)據(jù)挖掘(Data Mining):通過查看數(shù)據(jù)集以發(fā)現(xiàn)和挖掘其中模式,從而進(jìn)一步使用數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)庫(Database):一個(gè)以某種特定的技術(shù)來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)集合的倉庫。數(shù)據(jù)庫即服務(wù)(Database-as-a-Service):部署在云端的數(shù)據(jù)庫,即用即付,如亞馬遜云服務(wù)(Amazon Web Services,AWS)。
數(shù)據(jù)科學(xué)(Data Science):結(jié)合統(tǒng)計(jì)、信息科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)的科學(xué)方法、科學(xué)系統(tǒng)和科學(xué)過程的交叉學(xué)科,通過結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)提供對(duì)現(xiàn)象的洞察。
決策樹(Decision Tree):一個(gè)基于分支的樹模型,繪制決策及其可能后果的模型圖,與流程圖類似。
深度學(xué)習(xí)(Deep Learning):機(jī)器通過由層疊信息層組成的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自主模仿人類思維模式的能力。深度學(xué)習(xí)是機(jī)器學(xué)習(xí)的一種類型或一個(gè)子集,這兩個(gè)術(shù)語經(jīng)常混淆,而且在很多情況下可以正確地描述相同的AI。這也是機(jī)器學(xué)習(xí),但其設(shè)計(jì)實(shí)際上更加智能,有更多的細(xì)微差別和層次,未來會(huì)像人腦一樣工作。
專家系統(tǒng)(Expert System,ES):一個(gè)智能計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng),其內(nèi)部含有大量的某個(gè)領(lǐng)域?qū)<宜降闹R(shí)與經(jīng)驗(yàn),能夠利用人類專家的知識(shí)和解決問題的方法來處理該領(lǐng)域問題。也就是說,專家系統(tǒng)是一個(gè)具有大量的專門知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)的程序系統(tǒng),它運(yùn)用人工智能技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù),根據(jù)某領(lǐng)域一個(gè)或多個(gè)專家提供的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),進(jìn)行推理和判斷,模擬人類專家的決策過程,以便解決那些需要人類專家處理的復(fù)雜問題,簡(jiǎn)而言之,專家系統(tǒng)是一種模擬人類專家解決領(lǐng)域問題的計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng),是人工智能中最重要也最活躍的一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域,它實(shí)現(xiàn)了人工智能從理論研究走向?qū)嶋H應(yīng)用、從一般推理策略探討轉(zhuǎn)向運(yùn)用專門知識(shí)的重大突破。FFluent:目前國際上知名度較高的商用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)軟件。Fluent使用起來較為復(fù)雜,且必須具有流體力學(xué)專業(yè)背景。邊界條件、邊界層處理和湍流模型等設(shè)置都要求用戶對(duì)實(shí)際產(chǎn)品的流動(dòng)和傳熱機(jī)理有深入了解。其本身不具備網(wǎng)格劃分能力,需要借助三方軟件進(jìn)行網(wǎng)格劃分。在Fluent中,動(dòng)網(wǎng)格模型可以用來模擬由于流域邊界運(yùn)動(dòng)引起流域形狀隨時(shí)間變化的流動(dòng)情況。這種流動(dòng)情況既可以使一種指定的運(yùn)動(dòng)隨時(shí)間變化,也可以使未確定的運(yùn)動(dòng)隨某變化的參數(shù)變化,即邊界的運(yùn)動(dòng)要由前一步的計(jì)算結(jié)果決定。
游戲AI(Game AI):使用算法替代隨機(jī)性的一種適用于游戲的AI特定形式。這種計(jì)算行為用于非玩家角色(NPC),對(duì)于玩家的操作生成類似人類的智力和基于反應(yīng)的行為。
內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(In-Memory Database,IMDB):一種數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),與普通數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的不同之處在于,它用來存儲(chǔ)數(shù)據(jù),而非硬盤,其特點(diǎn)在于能高速地進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理和存取。
物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things):在普通的設(shè)備中裝上傳感器,使這些設(shè)備能夠在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)相連。
知識(shí)工程(Knowledge Engineering):側(cè)重于建立以知識(shí)為基礎(chǔ)的系統(tǒng),包括科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)在內(nèi)的所有方面。
機(jī)器智能(Machine Intelligence):涵蓋機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)和古典學(xué)習(xí)算法在內(nèi)的總括術(shù)語。
機(jī)器學(xué)習(xí)(Machine Learning, ML):是一門多領(lǐng)域交叉學(xué)科,涉及概率論、統(tǒng)計(jì)學(xué)、逼近論、凸分析、算法復(fù)雜度理論等多門學(xué)科,專門研究計(jì)算機(jī)怎樣模擬或?qū)崿F(xiàn)人類的學(xué)習(xí)行為,以獲取新的知識(shí)或技能,重新組織已有的知識(shí)結(jié)構(gòu),使之不斷改善自身的性能。它是人工智能的核心,是使計(jì)算機(jī)具有智能的根本途徑。
機(jī)器感知(Machine Perception):系統(tǒng)接收和解釋來自外部世界數(shù)據(jù)的能力,類似于人類使用感官。這通常需要借助外接硬件完成,軟件也同樣需要。
自然語言處理(Natural Language Processing):程序識(shí)別理解人類溝通的能力。R循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Recurrent Neural Network,RNN):一種理解順序信息、識(shí)別模式、并根據(jù)這些計(jì)算產(chǎn)生輸出的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
監(jiān)督學(xué)習(xí)(Supervised Learning):機(jī)器學(xué)習(xí)的一種,其輸出數(shù)據(jù)集訓(xùn)練機(jī)器,產(chǎn)生所需的算法,如老師監(jiān)督學(xué)生;它比無監(jiān)督學(xué)習(xí)更常見。
無監(jiān)督學(xué)習(xí)(Unsupervised Learning):一種機(jī)器學(xué)習(xí)算法,通過不帶標(biāo)簽響應(yīng)的輸入數(shù)據(jù)組成的數(shù)據(jù)集進(jìn)行推理。最常見的無監(jiān)督學(xué)習(xí)方法是聚類分析。
參考文獻(xiàn)
人工智能與醫(yī)療–動(dòng)脈網(wǎng)蛋殼研究院
總結(jié)
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