對(duì)于人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)在醫(yī)療保健行業(yè)的價(jià)值和未來的看法已經(jīng)發(fā)生了很多改變。這個(gè)行業(yè)正在蓬勃發(fā)展。與在醫(yī)療保健市場(chǎng)中不斷發(fā)展的區(qū)塊鏈技術(shù)一樣,人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)也需要一些短期期望管理。雖然它們的效用和價(jià)值會(huì)隨著時(shí)間的推移不斷提高,但是在現(xiàn)在這個(gè)階段,它們還不是解決美國(guó)醫(yī)療系統(tǒng)中眾多護(hù)理和成本交付問題的靈丹妙藥。
筆者不是人工智能程序員,不玩Python,也從來沒有構(gòu)建過機(jī)器學(xué)習(xí)算法。但是,我在醫(yī)療保健領(lǐng)域擁有三十年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),并且在這期間使用過信息技術(shù)系統(tǒng)和應(yīng)用程序,例如從電子病歷(EMR)系統(tǒng)中收集高質(zhì)量的數(shù)據(jù)和結(jié)果,并且部署基礎(chǔ)分析。除此之外,在IT方面也擁有相當(dāng)廣泛的背景。
去年,當(dāng)區(qū)塊鏈技術(shù)隨意蔓延的時(shí)候,我認(rèn)為在醫(yī)療服務(wù)中要穩(wěn)妥地部署區(qū)塊鏈技術(shù)還需要等上一段時(shí)間,這是因?yàn)獒t(yī)療服務(wù)交付系統(tǒng)之間還存在著巨大的差異,同時(shí)還需要大量的輸入,存在諸多變數(shù)。使用/部署區(qū)塊鏈技術(shù)解決特定問題需要使用共識(shí)數(shù)據(jù)集。通常來說,人工智能技術(shù)也是一樣的。這是說人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)和區(qū)塊鏈不會(huì)在未來的醫(yī)療保健行業(yè)中發(fā)揮作用嗎?當(dāng)然不是這樣的。我相信這些技術(shù)都將發(fā)揮重要的作用。
但是,盡管出現(xiàn)了各種強(qiáng)大的IT產(chǎn)品,在短期內(nèi),挑戰(zhàn)仍將繼續(xù)存在。醫(yī)療保健行業(yè)需要人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、區(qū)塊鏈和其他尖端技術(shù)改進(jìn)、協(xié)調(diào)護(hù)理服務(wù),降低“系統(tǒng)”成本并減少冗余,并且?guī)椭_保提供可重復(fù)的服務(wù)質(zhì)量。但很少有技術(shù)是完美無缺的,絕大多數(shù)的技術(shù)都需要時(shí)間,才能隨著使用范圍和規(guī)模的增長(zhǎng)不斷發(fā)展成熟。
什么是人工智能?
首先,簡(jiǎn)單闡明一下人工智能的定義。就如同遠(yuǎn)程醫(yī)療一樣,人們經(jīng)常將“telehealth”和“telemedicine”兩個(gè)詞互換使用,很多人也會(huì)將人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)混為一談。事實(shí)上,很多組件都屬于人工智能的范疇,包括機(jī)器學(xué)習(xí)。憑借人工智能,機(jī)器可以模仿人類的認(rèn)知功能。在這種情況下,人工智能包含了機(jī)器學(xué)習(xí)、自然語言處理(NLP)和“推理”。在機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)中,機(jī)器沒有明確的指令,但是可以推斷并確定大量數(shù)據(jù)中的模式。
“推理”是與規(guī)則結(jié)合在一起的信息存儲(chǔ),可以用于演繹。NLP是自然人類語言的處理、分析、理解和生成。可以教會(huì)機(jī)器學(xué)習(xí)和辨別物體。例如,可以部署編碼來標(biāo)識(shí)不同的葉子,每片葉子都有數(shù)據(jù)元素區(qū)分符,可幫助計(jì)算機(jī)“學(xué)習(xí)”葉子的類型。然后,隨著時(shí)間的推移,計(jì)算機(jī)可以把橡樹葉從楓樹葉中挑揀出來。當(dāng)然,這只是個(gè)例子。但是除非你告訴計(jì)算機(jī)這些物體是什么以及如何對(duì)它們進(jìn)行定義,否則它對(duì)此就一無所知。輸入必須是正確的,而且編寫算法的人必須具備解決手頭潛在問題的相關(guān)背景知識(shí)(例如橡樹葉和楓葉之間的差異)。
這可能就會(huì)是一個(gè)麻煩。主題專家(SME)和數(shù)據(jù)科學(xué)家必須通力合作才能描述要解決的問題,明確所需的數(shù)據(jù),對(duì)算法進(jìn)行培訓(xùn)以確保它們的相關(guān)性。對(duì)計(jì)算機(jī)糟糕的“訓(xùn)練”和糟糕的數(shù)據(jù)輸入會(huì)導(dǎo)致糟糕并且/或者是不正確的輸出。
▲ 圖中顯示了這些組件如何在更大的“AI保護(hù)傘”下生存
不良的構(gòu)造是如何呈現(xiàn)自己的呢?一方面,我們最近發(fā)現(xiàn)糟糕的數(shù)據(jù)輸入會(huì)導(dǎo)致糟糕的輸出。最近很多機(jī)構(gòu)對(duì)新冠肺炎所做的各種預(yù)測(cè)都非常不準(zhǔn)確,高估了感染率和死亡人數(shù)。雖然問題不在于人工智能本身,但是肯定是算法、邏輯和數(shù)據(jù)輸入存在著缺陷,導(dǎo)致了結(jié)果出乎意料地不準(zhǔn)確。同樣,糟糕或錯(cuò)誤的輸入和糟糕的算法也會(huì)導(dǎo)致糟糕的輸出。
需要強(qiáng)調(diào)一下,事實(shí)上我相信人工智能將在醫(yī)療保健服務(wù)中扮演越來越重要的角色;這是時(shí)間和必要性的問題。關(guān)鍵在于邏輯數(shù)據(jù)的開發(fā)、構(gòu)建和參數(shù),科學(xué)家和主題專家們(例如,臨床醫(yī)生和醫(yī)療保健主管)必須清楚地進(jìn)行溝通。無法清晰描述自身需求和輸入的主題專家們將會(huì)導(dǎo)致程序員們朝著錯(cuò)誤的方向前進(jìn),將結(jié)構(gòu)性錯(cuò)誤代入算法之中,從而有效地阻止機(jī)器“學(xué)習(xí)”正確的響應(yīng)和輸出。因此,高質(zhì)量的輸出不僅僅需要建立在正確的算法之上(程序員的工作),還需要正確的輸入為機(jī)器賦能,幫助它們“學(xué)習(xí)”如何提供可行的見解和/或者做出正確的決策。
人工智能在企業(yè)內(nèi)的失誤已經(jīng)非常嚴(yán)重,如果你部署了一個(gè)沒有內(nèi)置所有正確輸入和參數(shù)的心臟病人工智能協(xié)議,這可能會(huì)造成生死攸關(guān)的后果。正如我之前提到的那樣,這個(gè)問題也在最近的《福布斯》(Forbes.com)文章(《區(qū)塊鏈技術(shù)可能(最終)會(huì)幫助醫(yī)療保健行業(yè):但是不要屏住呼吸》,2019年7月刊)中討論到,人工智能混亂是存在的。“在2018年7月,StatNews審查了IBM的內(nèi)部文件,發(fā)現(xiàn)IBM的Watson提供了錯(cuò)誤的,有時(shí)甚至是危險(xiǎn)的癌癥治療建議。”[i] [ii]
話雖如此,在短期內(nèi),小規(guī)模的企業(yè)用例可能會(huì)被證明更加容易實(shí)現(xiàn)。例如,在醫(yī)療保健行業(yè)中,在財(cái)務(wù)方面面臨下行風(fēng)險(xiǎn)的責(zé)任制醫(yī)療組織(ACO)可以開啟一個(gè)定義明確的項(xiàng)目,專注于病患遷出。定義/要求的輸出可能是量化的ACO財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn),確定哪些醫(yī)生傾向于理所當(dāng)然地轉(zhuǎn)診,明確轉(zhuǎn)診人員的來源和去向。這樣一個(gè)特定的用例,具有明確定義的結(jié)果/目標(biāo),因?yàn)榫邆淇刹僮餍浴?/p>
可以說,在醫(yī)療保健行業(yè)中,“輸出”比在小部件制造行業(yè)中要重要得多。此外, IDC的一項(xiàng)調(diào)查顯示,四分之一的公司表示他們實(shí)施的人工智能項(xiàng)目中,失敗率接近50% [iii]。
人工智能將推動(dòng)醫(yī)療保健行業(yè)的成功
人工智能在醫(yī)療保健行業(yè)中的使用和價(jià)值將會(huì)繼續(xù)增長(zhǎng)。無論是針對(duì)疾病狀態(tài)、企業(yè)收入周期的現(xiàn)金流或者基于價(jià)值的護(hù)理計(jì)劃的預(yù)測(cè)分析,人工智能都將大有用武之地。
具體來說,人工智能技術(shù)在醫(yī)療保健行業(yè)中增長(zhǎng)的成功因素可能包含但不限于以下幾點(diǎn):
所以,人工智能在醫(yī)療保健行業(yè)中的前景可以說一片光明。但是這種技術(shù)的應(yīng)用是一場(chǎng)馬拉松,而不是一場(chǎng)短跑。
[iii] 人工智能全球采用趨勢(shì)和策略,IDC,2019年7月
好文章,需要你的鼓勵(lì)
這項(xiàng)研究提出了"高效探測(cè)"方法,解決了掩碼圖像建模AI難以有效評(píng)估的問題。通過創(chuàng)新的多查詢交叉注意力機(jī)制,該方法在減少90%參數(shù)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)10倍速度提升,在七個(gè)基準(zhǔn)測(cè)試中均超越傳統(tǒng)方法。研究還發(fā)現(xiàn)注意力質(zhì)量與分類性能的強(qiáng)相關(guān)性,生成可解釋的注意力圖譜,展現(xiàn)出優(yōu)異的跨域適應(yīng)性。團(tuán)隊(duì)承諾開源全部代碼,推動(dòng)技術(shù)普及應(yīng)用。
伊利諾伊大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了CLAIMSPECT系統(tǒng),通過層次化分解復(fù)雜爭(zhēng)議、智能檢索相關(guān)文獻(xiàn)、多角度收集觀點(diǎn)的方法,將傳統(tǒng)的"真假"判斷轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗑S度分析。該系統(tǒng)能夠自動(dòng)構(gòu)建爭(zhēng)議話題的分析框架,識(shí)別不同觀點(diǎn)及其支撐證據(jù),為科學(xué)和政治爭(zhēng)議提供更全面客觀的分析,已在生物醫(yī)學(xué)和國(guó)際關(guān)系領(lǐng)域驗(yàn)證有效性。
清華大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)首次提出情感認(rèn)知融合網(wǎng)絡(luò)(ECFN),讓AI能像人類一樣理解和表達(dá)情感。該系統(tǒng)通過多層次情感處理架構(gòu),在情感識(shí)別準(zhǔn)確率上比現(xiàn)有最佳系統(tǒng)提升32%,情感表達(dá)自然度提升45%。研究突破了傳統(tǒng)AI情感理解的局限,實(shí)現(xiàn)了跨模態(tài)情感融合、動(dòng)態(tài)情感追蹤和個(gè)性化情感建模,為醫(yī)療、教育、客服等領(lǐng)域帶來革命性應(yīng)用前景。
哈佛大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)通過創(chuàng)新的多智能體強(qiáng)化學(xué)習(xí)方法,讓AI在戰(zhàn)略游戲中學(xué)會(huì)復(fù)雜推理。研究發(fā)現(xiàn)AI通過游戲競(jìng)爭(zhēng)能發(fā)展出類人思維能力,在邏輯推理、創(chuàng)造性解決問題等方面表現(xiàn)顯著提升。這項(xiàng)突破性成果為未來AI在醫(yī)療、教育、城市管理等領(lǐng)域的應(yīng)用奠定基礎(chǔ),展現(xiàn)了通過模擬人類學(xué)習(xí)過程培養(yǎng)真正智能AI的新路徑。