一、人工智能服務(wù)社會(huì ),發(fā)揮價(jià)值
在新一輪科技革命的浪潮中,人工智能產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為全行業(yè)轉型升級的核心驅動(dòng)力。在技術(shù)進(jìn)步、政策扶持、戰略重視等多因素的共同推動(dòng)下,人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展呈現持續高增長(cháng)態(tài)勢。據賽迪顧問(wèn)統計,2019年人工智能核心產(chǎn)業(yè)規模達到1302.4億元,增長(cháng)率達到31.9%。
賽迪顧問(wèn)通過(guò)對人工智能TOP100企業(yè)分析,人工智能應用層企業(yè)占比增長(cháng),2019年應用層企業(yè)占比為45%,在產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節中占比最大。以計算機視覺(jué)、自然語(yǔ)言處理、智能語(yǔ)音為主的技術(shù)驅動(dòng)型企業(yè)均開(kāi)展場(chǎng)景落地的應用探索。技術(shù)型企業(yè)開(kāi)始從單一的技術(shù)支撐向以場(chǎng)景為中心的流程化服務(wù)轉變。
隨著(zhù)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加速,人工智能技術(shù)已經(jīng)滲透于金融、醫療、交通、零售、教育、安防、家居等眾多領(lǐng)域。計算機視覺(jué)、人機對話(huà)、智能預測、智能優(yōu)化等人工智能功能性技術(shù)通過(guò)智能化的方式能夠節約人力資源、降低企業(yè)成本、加速產(chǎn)業(yè)流程。
針對2019年新型冠狀病毒肺炎,人工智能在抗擊疫情過(guò)程中發(fā)揮不可或缺的作用。疫情發(fā)生時(shí),人工智能在醫療和社會(huì )治理方面,重點(diǎn)發(fā)揮數據優(yōu)化、智能服務(wù)等方面作用,為疫情防控做出貢獻。
二、疫情防控,人工智能在醫學(xué)領(lǐng)域的價(jià)值
(一)AI輔助診斷,釋放核心醫療資源
在疫情防控過(guò)程中,人工智能在輔助診斷中的應用主要包括遠程在線(xiàn)問(wèn)診、AI影像輔助診斷、快速智能檢測診斷等。
2、AI影像分析能夠提升近百倍的診斷效率,為戰勝疫情爭取關(guān)鍵時(shí)間窗口。新型冠狀病毒感染確診主要依靠病毒核酸檢測,在實(shí)際應用中雖特異性強,但敏感性差,并且根據目前經(jīng)驗肺部影像表現早于臨床癥狀,肺部的醫療影像檢查對于病情的診斷起到不可或缺的作用。然而在疫情期間,尤其是醫療資源緊張的情況下,發(fā)燒門(mén)診下大量的患者需要排隊數小時(shí)等待胸部CT檢查,例如對于200張以上患者CT影像,即使每張只需要看3秒,放射科醫生也需要至少10分鐘才能看完。利用機器強大計算能力,AI影像輔助診斷能夠在5秒內完成數百張影像的初步診斷分析,再將分析結果傳遞給醫生復核。新型冠狀病毒肺炎疫情下,AI醫療企業(yè)通過(guò)構建醫療影像診斷系統CT+AI的模式,減少錯診漏診并協(xié)助基層醫療機構辨別感染者,為快速隔離、診斷、治療爭取時(shí)間,做好疫情網(wǎng)格化管控的輔助工作。
傳統藥物研發(fā)的大致流程是先篩選出病毒特異性的蛋白靶點(diǎn),然后從數以萬(wàn)計的化合物庫中大規模篩選,期望從中選出效果好,毒性小的藥物。由于篩選量龐大,研發(fā)過(guò)程費時(shí)費力,成本高昂。很多藥品的研發(fā)需要10年時(shí)間,10億美元投入,才能成功。人工智能憑借其強大的計算能力和快速智能化分析加速藥物研發(fā)進(jìn)程。運用智能算法模型,人工智能在篩選化合物、新藥合成路線(xiàn)設計、藥物有效性及安全性預測、藥物理化性質(zhì)預測、晶型預測、藥物分子設計、篩選生物標志物、研究新型組合療法等藥物研發(fā)環(huán)節都能發(fā)揮重要作用。
新冠肺炎疫情期間,一些AI企業(yè)采取開(kāi)放核心算法和計算能力的方式,與醫學(xué)研究機構共同抗擊疫情。如百度向各大基因檢測機構、防疫中心及世界科學(xué)研究中心免費開(kāi)放線(xiàn)性時(shí)間算法LinearFold。新型冠狀病毒(2019-nCoV)屬于變異性很強的RNA病毒,對于其3萬(wàn)個(gè)堿基結構,利用LinearFold算法能夠將解析時(shí)間從55分鐘縮短至27秒,提速120倍,節省了約兩個(gè)數量級的等待時(shí)間。阿里巴巴與全球健康藥物研發(fā)中心GHDDI合作開(kāi)發(fā)藥物研發(fā)大數據平臺,能夠快速計算冠狀病毒的靶點(diǎn)和藥物分子的性質(zhì),能夠對疑似病例的病毒樣本進(jìn)行全基因組序列分析比對,有效防止由于病毒變異產(chǎn)生的漏檢,可將原來(lái)數小時(shí)的基因分析縮短至半小時(shí),并能有效檢測出病毒變異情況。
(三)AI快速定位病毒宿主,讓醫生更有針對性治療
對于新型冠狀病毒,快速找到其自然宿主、中間宿主,弄清通過(guò)什么途徑傳播到人類(lèi),對于切斷傳播途徑具有重要意義。1月25日,北京大學(xué)工學(xué)院教授朱懷球團隊在bioRxiv預印版平臺發(fā)表了題為《深度學(xué)習算法預測新型冠狀病毒的宿主和感染性》的研究論文。該團隊使用雙路卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )(BiPathCNN)技術(shù),預測新型冠狀病毒的宿主,通過(guò)分析,研究團隊發(fā)現,蝙蝠冠狀病毒與新型冠狀病毒具有更相似的感染模式,可能是其自然宿主。通過(guò)比較所有宿主在脊椎動(dòng)物上的病毒傳染模式,發(fā)現水貂病毒的傳染性模式更接近新型冠狀病毒,可能是其中間宿主。雖然目前依然沒(méi)有確定病毒的最終來(lái)源,但是依據已有的研究成果還是推測疫情與食用野生動(dòng)物有關(guān)。
(四)AI紅外體溫檢測,提升疫情篩查效率
由于這次春運返程高峰期與疫情防控關(guān)鍵期重疊,人口大量流動(dòng)為疫情的防控帶來(lái)巨大的挑戰。面對密集的人流,高鐵站、機場(chǎng)等交通樞紐采用傳統的手持式“額溫槍”“耳溫槍”顯然難以滿(mǎn)足篩查要求。人工智能圖像識別技術(shù)結合紅外熱成像技術(shù),可以在一定面積范圍內對人流區域多人額頭溫度進(jìn)行快速篩選及預警,提升了在人流聚集處的篩選效率。根據新聞顯示,百度已在北京清河火車(chē)站落地了AI人體溫快速檢測解決方案,基于人臉關(guān)鍵點(diǎn)檢測及圖像紅外溫度點(diǎn)陣溫度分析算法,可實(shí)現人流密集場(chǎng)所的快速體溫檢測。
(五)AI醫療機器人,減少醫患感染風(fēng)險
除了AI遠程問(wèn)診可以有效預防交叉感染,在重癥診療過(guò)程中,醫療服務(wù)機器人也有望成為抗擊疫情期間的主力軍,進(jìn)一步減少醫護人員的感染概率,有效防止人與人之間的接觸所可能造成的疫情擴散。新型肺炎病患救治過(guò)程中,美國首先啟用了醫療機器人進(jìn)行治療,機器人配備了攝像頭、麥克風(fēng)和聽(tīng)診器等設備,醫生負責在隔離窗外操作機器人,機器人除了用來(lái)對病人進(jìn)行治療,還可以承擔其他的一些非接觸性工作。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)附屬第一醫院聯(lián)合中國科大相關(guān)技術(shù)團隊研制的無(wú)接觸式多功能自助終端設備,可以使用者無(wú)需與屏幕接觸,點(diǎn)擊空中成像,就能完成掛號預約繳費等多功能自助服務(wù),進(jìn)一步減少感染可能性。
此外,利用機器人還可以完成送餐、消毒等工作。多家企業(yè)宣布捐贈智能機器人,為隔離區提供免接觸送餐。在青大附院西海岸院區隔離區,消毒機器人成功完成調試,能夠在疫情復雜環(huán)境下實(shí)現自動(dòng)駕駛、自行避障、自行噴霧消毒、紫外線(xiàn)消毒、空氣凈化等功能。在完成空間消毒的過(guò)程中,避免了醫護人員在人工消毒期間造成的病毒感染風(fēng)險以及高污染、強腐蝕的消毒產(chǎn)品對人造成的傷害。
三、疫情防控,人工智能在城市治理方面的價(jià)值
疫情防控是需要全社會(huì )眾志成城共同面對的問(wèn)題,疫情的突然爆發(fā)不僅造成醫療資源的嚴重緊缺,在社會(huì )層面,如何引導民眾正確應對疫情,如何及時(shí)對疫情管控,如何減少疫情帶來(lái)的經(jīng)濟損失等問(wèn)題給政府乃至所有中國人民帶來(lái)嚴峻的考驗。本次疫情人員控制上,很多城市在人員的綜合管理、疫情的實(shí)時(shí)管控、突發(fā)情況的處理等方面存在不足。但是隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步,相比2003年SARS疫情,人工智能技術(shù)已經(jīng)在很多城市幫助人們更好地應對“黑天鵝”事件,并成為社會(huì )管理的重要手段。
(一)AI疫情預警,讓社會(huì )及時(shí)做好準備
人工智能將成為疫情控制的重要預警手段。傳染病的爆發(fā)是分階段的,但官方信息有時(shí)不夠及時(shí),導致病毒在人群中肆虐,感染人數呈現指數型增長(cháng)。AI預測系統的結果目前來(lái)說(shuō)雖然通常作為疫情防控的參考,但是對于疫情的防控是意義重大的。通過(guò)對多維度的環(huán)境因素以及疫情因素進(jìn)行分析,AI疫情預警系統能夠快速定位疫情高發(fā)地區,能夠讓政府和防疫有關(guān)人員進(jìn)行城市的快速疫情篩查和病情診斷,在城市疫情防控中起到重要的作用。
民眾端與公眾端是AI疫情預警的兩大數據出口。人工智能對傳染病疫情進(jìn)行預測和控制通常有兩種方式,這兩種方式側重的研究角度有所區別,一種方式是在民眾終端,通過(guò)個(gè)人的情況監測,對個(gè)人的患病概率進(jìn)行分析達到個(gè)人疫情預警與管理的目的;另一種方式則是通過(guò)群眾的整體宏觀(guān)大數據進(jìn)行分析,利用人工智能算法尋找多維度數據與疫情傳播之間的關(guān)系,達到對疫情傳播進(jìn)行分析和預警的作用。2019年新型冠狀病毒疫情爆發(fā)時(shí),人工智能系統已經(jīng)先行發(fā)出預警,加拿大公司BlueDot在2019年12月便通過(guò)每天分析65種語(yǔ)言的約10萬(wàn)篇文章預警新型冠狀病毒可能爆發(fā)。隨后幾天,美國疾病控制和預防中心(CDC)和世界衛生組織(WHO)才發(fā)出了官方通知。人工智能系統通過(guò)新聞輿論以及相關(guān)環(huán)境數據提前預測的疫情爆發(fā)讓人們在未來(lái)將更加重視人工智能在疫情控制中作用。
(二)AI輿情分析,穩定社會(huì )焦慮情緒
人工智能也成為這次疫情管控的得力助手,通過(guò)分析搜索大數據,我們可以第一時(shí)間掌握輿情動(dòng)態(tài),了解百姓最關(guān)心的問(wèn)題,發(fā)布最科學(xué)、最可靠的信息。信息的透明和有效傳達對于防疫工作至關(guān)重要,大數據搜索有力的支持了疫情期間的信息交流。各地利用大數據,可以分析疫情暴發(fā)人員流向,了解他們的分布態(tài)勢,從宏觀(guān)上預測多少人可能被感染,幫助政府決策物資投放和管控手段。一個(gè)良好的心態(tài)也是免疫力的重要來(lái)源。國內權威媒體可將自然語(yǔ)言處理技術(shù)應用于實(shí)時(shí)比對疑似謠言和辟謠說(shuō)明,同時(shí)結合疾病目前癥狀、死亡率和治療情況估量社會(huì )輿情,以此幫助國家制定合適政策安撫民眾,穩定社會(huì )焦慮情緒。
(三)AI外呼,排查疫情普及知識
針對疫情防控的AI外呼平臺,應用了自然語(yǔ)言處理為基礎的認知智能相關(guān)技術(shù),用戶(hù)可通過(guò)語(yǔ)音文字進(jìn)行互動(dòng),了解最新疫情發(fā)展情況及疫情防控知識。AI外呼平臺通過(guò)定向或隨機撥入居民電話(huà),自動(dòng)詢(xún)問(wèn)并采集居民疫情信息分析,并生成觸達統計報告,根據居民問(wèn)題回答情況,給予居民的疫情初步診斷,并對居民進(jìn)行疾病患教及防控指導,工作效率比人工電話(huà)效率提高數百倍?;鶎俞t護人員不用上門(mén)排查,避免被感染疫情的風(fēng)險,縮短排查時(shí)間,提高防控效率。
(四)AI路徑追蹤,精準獲悉疫情擴散情況
疫情的傳播擴散與人員的流動(dòng)息息相關(guān),但是在中國14億人口的基數下,普通的統計方法在復雜多變的人員流動(dòng)情況下幾乎完全失效。在數據足夠的情況下,人工智能便可以利用其強大的計算能力,通過(guò)旅客的行程信息來(lái)分析疾病可能如何傳播。此外,有關(guān)部門(mén)和技術(shù)公司還能利用不同維度的海量數據信息,如地圖數據、航空數據、移動(dòng)通信數據、電商消費數據等,進(jìn)行綜合建模和分析,做出針對疫情的合理決策判斷。
(五)AI遠程教育,保障教學(xué)有序開(kāi)展
針對疫情對高校正常開(kāi)學(xué)和課堂教學(xué)造成的影響,教育部日前印發(fā)相關(guān)指導意見(jiàn),要求采取政府主導、高校主體、社會(huì )參與的方式,共同實(shí)施并保障高校在疫情防控期間的在線(xiàn)教學(xué),實(shí)現“停課不停教、停課不停學(xué)”。AI教育通過(guò)引入智能的決策系統對教育資源進(jìn)行綜合智能化管理,輔助專(zhuān)家系統可以對教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行綜合把控,智能導學(xué)系統可以提升學(xué)生學(xué)習質(zhì)量,智能仿真軟件遠程可以讓學(xué)生體驗遠程實(shí)驗。人工智能遠程教育能夠有力地保障疫情期間教育工作的有序開(kāi)展,借助互聯(lián)網(wǎng)工具和智能化手段,教師能夠更加有效地組織課堂,了解學(xué)生學(xué)習狀態(tài);AI教育系統也能夠為學(xué)生在家中提供更為合理的學(xué)習計劃,豐富學(xué)習資源,為學(xué)生提供良好的學(xué)習條件。
四、未來(lái)AI在疫情防控中的應用場(chǎng)景和落地建議
(一)AI疫情預警:政企聯(lián)動(dòng),數據開(kāi)放,構建起智能、立體、主動(dòng)式的傳染疾病防控預警體系
打通應急數據資源共享通道,以數據為理論依據。加快構建政府數據、城市數據、社會(huì )數據綜合管理體系,聯(lián)通數據資源持有主體,充分發(fā)揮數據價(jià)值。面對疫情,主動(dòng)利用智能化手段,運用政企聯(lián)合的方式,共同構建起疾病來(lái)源、傳播預警、傳播源自動(dòng)隔離、被傳播對象主動(dòng)提前防控的全方位立體的疫情預警體系。人工智能與大數據時(shí)代,防控疫情需要“數戰數決”。鼓勵企業(yè)變被動(dòng)為主動(dòng),積極戰勝疫情的同時(shí)增加企業(yè)的軟實(shí)力。
建立AI傳染疾病預警平臺,疫情預警智能化。在傳染疾病高發(fā)期,醫療機構、疾病監測機構可借助AI算法,綜合醫療機構一手診斷信息、官方信息、全球傳染疾病信息、氣候和牲畜信息等,建立傳染疾病預警平臺,在疫情發(fā)現初期,及早發(fā)現、監測傳染病疾病類(lèi)型、疾病來(lái)源、易感人群,提出預防預警信息及預警等級。建立統一綜合的社會(huì )傳染疾病預警平臺,以政府和醫療機構作為數據的主要提供者,人民群眾作為平臺的監督者,實(shí)現自主運營(yíng)的智能化傳染病預警。結合社會(huì )疫情智能監測,強化對疫情數據進(jìn)行歸集和分析。
實(shí)現疫情防控立體化、主動(dòng)化,利用AI分析疫情和人群流動(dòng)信息。專(zhuān)門(mén)的疾病預防監測機構或企業(yè),根據疾病預警等級,結合國內航空、鐵路等運輸數據信息,利用AI驅動(dòng)算法,在疾病傳播初期,及早跟蹤疑似患病人員流動(dòng)情況。利用官方網(wǎng)站、疾病預警平臺、社交平臺等,及時(shí)提醒疑似患病人員自動(dòng)隔離、提醒相關(guān)接觸人員主動(dòng)防御。通過(guò)描繪疑似人群的遷徙布局和熱力圖,對風(fēng)險人群流動(dòng)做到最大限度監控,輔助做好疫情防控工作。
(二)AI疾病診療:構建企業(yè)與醫療機構長(cháng)效合作機制,提高診斷效率,降低“接觸”感染風(fēng)險
鼓勵人工智能在醫療領(lǐng)域的試點(diǎn)應用。政府、各機構積極支持AI在傳播疾病中的診斷和治療應用,提高診斷效率,降低診斷過(guò)程感染風(fēng)險。鼓勵醫療機構的人工智能應用試驗,利用AI的方法為未來(lái)迎接疫情做好準備。做好疫情期間的數據積累,完善數據隱私保護機制,智能化分析和評估病毒疫情的診療方式。
促進(jìn)企業(yè)與衛生公共服務(wù)機構建立長(cháng)效合作。通過(guò)“算法能力+疾控數據”的整合,協(xié)助進(jìn)行病毒基因測序、新藥研發(fā)、蛋白篩選等工作,加快疫情藥物研發(fā);加快AI在醫療影像處理中的應用,提高疾病篩查效率;加快具有醫療診斷、采血、監護護理等功能的醫療機器人的開(kāi)發(fā)應用,減少醫護人員需求的同時(shí)降低醫護人員感染風(fēng)險。
(三)AI城市治理:城市服務(wù)部門(mén)整合資源,讓城市更智能、更堅強
優(yōu)化城市資源配置,完善緊急情況下的資源調度方案。加強城市資源的統一綜合管理,完善緊急情況下的城市資源調度應急預案。部署城市資源管理平臺,做好數據采集、系統建設、智能嵌入等工作,發(fā)揮人工智能技術(shù)的高效、智能的特性,實(shí)現對醫療資源、交通資源、人力資源的合理調度。政府部門(mén)可整合城市疾病控制平臺、人員流動(dòng)信息等,借助AI技術(shù),根據傳播源、疫情高發(fā)場(chǎng)所、易感人群等信息,設置最優(yōu)的資源配置方案,包括醫療防護資源、最大程度減少疾病傳播。
防控疫情,借助智能機器人實(shí)現隔離。借助智能語(yǔ)音識別、消毒機器人、紅外體溫檢測等智能終端,提高疫情感知、處理速度。建立智能機器人相關(guān)企業(yè)與醫院的協(xié)作橋梁,加強合作與溝通,完成智能機器人的升級,以保證在疫情非常環(huán)境下的穩定作業(yè)。根據醫院不同環(huán)節的需求,開(kāi)發(fā)有針對性的醫療專(zhuān)用機器人,將人工智能技術(shù)切實(shí)地與醫療場(chǎng)景融合。
(四)AI社會(huì )運營(yíng):建立基于智能技術(shù)的重大突發(fā)事件社會(huì )運營(yíng)體系
加快社會(huì )運營(yíng)無(wú)人化、自動(dòng)化升級。社會(huì )運營(yíng)方面需緊隨人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展大潮,實(shí)現社會(huì )運營(yíng)的智能化轉型升級。在疫情發(fā)生時(shí),對道路清潔、緊急搶險、物資運輸等能夠盡量實(shí)現無(wú)人作業(yè),減少運營(yíng)人員在疫情期間的感染風(fēng)險。
鼓勵疫情期間,實(shí)現教育的遠程化、智能化。在教學(xué)內容、教學(xué)模式、教育管理機制上完成傳統教學(xué)與線(xiàn)上教學(xué)的轉變,總結疫情應急經(jīng)驗,完善教育體系的應急管理方案,實(shí)現“停課不停學(xué)”。加強遠程在線(xiàn)教育的管理,保障遠程在線(xiàn)教育教學(xué)質(zhì)量,為學(xué)生提供放心可靠智能的教學(xué)環(huán)境。
建立社會(huì )疫情實(shí)施監測體系,在交通樞紐、醫院、學(xué)校等社會(huì )運營(yíng)的重點(diǎn)環(huán)節部署智能監測節點(diǎn)。在重點(diǎn)檢測人員密集區的安全情況之外,加強疫情的監控。利用如體溫探針、紅外測溫等設備結合人工智能的綜合管理系統實(shí)現疫情的早發(fā)現、早抑制。
來(lái)源:賽迪顧問(wèn)