自從此次新冠病毒(COVID-19)疫情從中國(guó)武漢首次爆發(fā)以來(lái),至今已經(jīng)傳播到至少100個(gè)國(guó)家與地區(qū)。中國(guó)政府迅速對(duì)此次疫情做出響應(yīng),并依靠強(qiáng)大的技術(shù)實(shí)力——特別是人工智能(AI)、數(shù)據(jù)科學(xué)與技術(shù)——跟蹤并應(yīng)對(duì)這波疾病大流行。
在此期間,阿里巴巴、百度、華為等技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者也紛紛拿出自己的看家本領(lǐng),為醫(yī)療保健行業(yè)提供助力。隨著病毒的持續(xù)蔓延,各國(guó)政府、技術(shù)初創(chuàng)公司以及全球各地的臨床醫(yī)生、學(xué)者與機(jī)構(gòu)也開(kāi)始緊密合作,希望用好技術(shù)這把抗疫利器。
下面,我們就一起來(lái)看看人工智能、數(shù)據(jù)科學(xué)與技術(shù)在COVID-19的管理與對(duì)抗領(lǐng)域最重要的10種應(yīng)用方式。
對(duì)病毒活動(dòng)的跟蹤能力越強(qiáng),我們對(duì)抗病毒的信心就越盛。通過(guò)對(duì)新聞報(bào)道、社交媒體內(nèi)容以及政府公告文件進(jìn)行分析,AI技術(shù)能夠有效檢測(cè)出下一輪疫情爆發(fā)點(diǎn)。目前,加拿大初創(chuàng)企業(yè)BlueDot就在利用AI跟蹤傳染病風(fēng)險(xiǎn),他們的AI方案甚至在疾控中心及世界衛(wèi)生組織發(fā)布正式公告的幾天之前,就已經(jīng)對(duì)本輪新冠病毒威脅發(fā)出警報(bào)。
人工智能企業(yè)Infervision啟動(dòng)了一套新冠病毒AI解決方案,可幫助一線醫(yī)療工作者高效檢測(cè)并監(jiān)控疾病動(dòng)向。疫情的爆發(fā)導(dǎo)致醫(yī)護(hù)人員工作量猛增,醫(yī)療機(jī)構(gòu)內(nèi)的成像科室也承受著巨大壓力。這套解決方案能夠顯著提升CT診斷速度。電商巨頭阿里巴巴還專門開(kāi)發(fā)出一套AI驅(qū)動(dòng)型診斷系統(tǒng),據(jù)稱能夠在幾秒鐘之內(nèi)準(zhǔn)確診斷出患者是否感染了新冠病毒。
除了臨床運(yùn)營(yíng)層面的工作,疫情爆發(fā)也給醫(yī)療保健領(lǐng)域的業(yè)務(wù)及行政部門帶來(lái)一波沖擊。螞蟻金服就打造出一套區(qū)塊鏈平臺(tái),旨在幫助加快理賠流程并減少患者與醫(yī)務(wù)人員之間的面對(duì)面交流。
在疫情爆發(fā)期間,最安全、最便捷的醫(yī)療服務(wù)器運(yùn)輸方案之一正是無(wú)人機(jī)配送。SkyCell是一家專門開(kāi)發(fā)智能容器技術(shù)的廠商,無(wú)論面對(duì)哪種藥品,他們的智能容器都將通過(guò)傳感器、硬件與軟件的完美組合保障藥品安全送達(dá)。此外,無(wú)人機(jī)還能夠在公共場(chǎng)所巡邏、跟蹤檢疫違規(guī)行為以及熱成像拍攝等領(lǐng)域貢獻(xiàn)自己的力量。
機(jī)器人當(dāng)然不會(huì)受到病毒的影響,因此可以部署它們完成多種以往需要依靠人工完成的工作,例如清潔、消毒以及運(yùn)輸食品與藥品。Blue Ocean Robotics公司的UVD機(jī)器人能夠使用紫外線自動(dòng)殺滅細(xì)菌與病毒,借此大大減少人與人之間的接觸機(jī)率。在中國(guó),深圳普渡科技有限公司已經(jīng)將原本用于餐飲業(yè)的機(jī)器人部署到全國(guó)40多家醫(yī)院。
谷歌旗下的DeepMind利用其最新AI算法與計(jì)算能力分析可能構(gòu)成此次新冠病毒的蛋白質(zhì),并已經(jīng)公開(kāi)分析結(jié)果以幫助其他研究人員開(kāi)發(fā)出有效的治療方法。BenevolentAI則利用AI系統(tǒng)開(kāi)發(fā)用于對(duì)抗世界上各類高危疾病的藥物,且目前已經(jīng)將研究重點(diǎn)轉(zhuǎn)向新冠病毒的治療支持方向。這是該公司首次針對(duì)傳染病開(kāi)發(fā)產(chǎn)品。在疫情爆發(fā)的幾周之后,他們就利用強(qiáng)大的AI預(yù)測(cè)能力找到可能擁有治療效果的現(xiàn)有藥物。
以色列初創(chuàng)企業(yè)Sonovia等多家公司希望利用具備抗病原體型織物制作的新型口罩,為醫(yī)療機(jī)構(gòu)及其他密切接觸新冠病毒的人群提供助力。這些口罩中添加有金屬氧化物的納米粒子。
雖然在民眾當(dāng)中引發(fā)了一定爭(zhēng)議,但中國(guó)部署的先進(jìn)監(jiān)控系統(tǒng)利用SenseTime人臉識(shí)別技術(shù)加溫度檢測(cè)軟件來(lái)識(shí)別可能發(fā)燒甚至感染新冠病毒的個(gè)體。四川省的官員們利用這類技術(shù),開(kāi)發(fā)出可以快速識(shí)別發(fā)燒對(duì)象的“智能頭盔”。市民們還可以下載一款名為“支付寶健康碼”的應(yīng)用,該程序?qū)橛脩籼峁┮粭l健康碼(分為紅色、黃色與綠色),用以指示他們是否應(yīng)被隔離、或者已經(jīng)可以隨意出入公共場(chǎng)所。究其原理,這款應(yīng)用利用大數(shù)據(jù)技術(shù)快速識(shí)別出潛在的病毒攜帶者。
騰訊公司運(yùn)營(yíng)的微信應(yīng)用可以幫助人們輕松獲取免費(fèi)的在線健康咨詢服務(wù)。其中提供的聊天機(jī)器人還成為出行及旅游業(yè)服務(wù)供應(yīng)商不可或缺的交流工具,能夠幫助旅行者隨時(shí)了解最新出行安排及因故中斷情況。
研究人員們正在使用騰訊、滴滴以及華為等幾家主要科技企業(yè)的云計(jì)算資源與超級(jí)計(jì)算機(jī),快速跟進(jìn)病毒的治療方法并嘗試開(kāi)發(fā)特效疫苗。這些系統(tǒng)在去處計(jì)算與模型解決方案方面,擁有普通計(jì)算機(jī)無(wú)法匹敵的速度表現(xiàn)。
在這場(chǎng)COVID-19全球大流行中,技術(shù)、人工智能以及數(shù)據(jù)科學(xué)已經(jīng)憑借著卓越的表現(xiàn),成為我們對(duì)抗疫情的有力武器。而此次積累下的豐富經(jīng)驗(yàn),也讓我們?cè)诿鎸?duì)未來(lái)可能出現(xiàn)的種種流行病挑戰(zhàn)時(shí)擁有更加強(qiáng)大的信心。
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新加坡國(guó)立大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了SPIRAL框架,通過(guò)讓AI與自己對(duì)弈零和游戲來(lái)提升推理能力。實(shí)驗(yàn)顯示,僅訓(xùn)練AI玩簡(jiǎn)單撲克游戲就能讓其數(shù)學(xué)推理能力提升8.6%,通用推理提升8.4%,且無(wú)需任何數(shù)學(xué)題目作為訓(xùn)練材料。研究發(fā)現(xiàn)游戲中的三種推理模式能成功轉(zhuǎn)移到數(shù)學(xué)解題中,為AI訓(xùn)練提供了新思路。
同濟(jì)大學(xué)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的GIGA-ToF技術(shù)通過(guò)融合多幀圖像的"圖結(jié)構(gòu)"信息,創(chuàng)新性地解決了3D相機(jī)噪聲問(wèn)題。該技術(shù)利用圖像間的不變幾何關(guān)系,結(jié)合深度學(xué)習(xí)和數(shù)學(xué)優(yōu)化方法,在合成數(shù)據(jù)集上實(shí)現(xiàn)37.9%的精度提升,并在真實(shí)設(shè)備上展現(xiàn)出色泛化能力,為機(jī)器人、AR和自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域提供更可靠的3D視覺(jué)解決方案。
伊利諾伊大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),經(jīng)過(guò)強(qiáng)化學(xué)習(xí)訓(xùn)練的視覺(jué)語(yǔ)言模型雖然表現(xiàn)出"頓悟時(shí)刻"現(xiàn)象,但這些自我糾錯(cuò)行為并不能實(shí)際提升推理準(zhǔn)確率。研究揭示了AI模型存在"生成-驗(yàn)證差距",即生成答案的能力強(qiáng)于驗(yàn)證答案質(zhì)量的能力,且模型在自我驗(yàn)證時(shí)無(wú)法有效利用視覺(jué)信息,為AI多模態(tài)推理發(fā)展提供了重要啟示。
MIT等頂尖機(jī)構(gòu)聯(lián)合提出SparseLoRA技術(shù),通過(guò)動(dòng)態(tài)稀疏性實(shí)現(xiàn)大語(yǔ)言模型訓(xùn)練加速1.6倍,計(jì)算成本降低2.2倍。該方法使用SVD稀疏性估計(jì)器智能選擇重要計(jì)算部分,在保持模型性能的同時(shí)顯著提升訓(xùn)練效率,已在多個(gè)任務(wù)上驗(yàn)證有效性。