全民抗疫中,人工智能的三重角色 有机社会 · Post

 

看AI如何在抗疫中营业。...

不同于17年前那场与,sars 的搏斗,在这次防治新型,冠状病毒的斗争中,人工智能技术也深度参与,进来。AI这一概念早已不是“天才”们的游戏,而是落地的产品和成果,辅助抗疫。

2月4日,工信部科技司发布《充分发挥人工智能赋能效用协力,抗击新型冠状病毒感染的肺炎疫情倡议书》,鼓励用AI为抗疫赋能,加大科研攻关力度。这一倡议正式将ai推到,了这场大型的公共治理活动中去,让其发挥技术的光和热,成为解决问题的利刃。

本期【有机社会·Post】,我们将从科研、诊疗、防治三个重点领域,展现在这场人与病毒,的搏斗中,人工智能又扮演了,怎样的角色。


科研:大数据预判疫情
人工智能及大数据技术在帮理解和分析病毒中,发挥独到作用。这些技术产品大多“隐身”于幕后,协助科研工作者、政策制定者更好地认知病毒和,找出解决办法。其中最有代表性的应用是预测病毒传播制药

1. 舆论数据掌握一线情报

互联网的普及,让每一个社会细胞有了,发声的权利,数字空间每一条,可追踪的痕迹,都可能变成对重大事件,的预言。人工智能的相关技术,正在为深度挖掘和处理海量,信息做贡献。

哈佛医学院的首席创新官,john Brownstein,通过挖掘社交媒体信息,以了解健康趋势,其团队使用机器学习梳理,社交媒体发文、新闻报道及官方公共卫生数据推测病毒,的传播情况。他们从潜在病例地理区域中寻找提及相关症状,的社交媒体帖子,再借助自然语言辨析文本,是反映人们正在遭遇症状,还是仅仅是在评论新闻,明显前一种文本对预测病毒,更有参考意义。一家加拿大人工智能初创企业bluedot,也在做类似的事情,2019 年 12 月 31 日该系统发出警告,并正确预测了新型冠状病毒在首次,出现后的几天内将从武汉扩散到曼谷、汉城、台北和东京。这些技术动作只是开始,更重要的是形成建议,来帮助病毒控制工作。

2. 地理数据预测传播规律

如果从舆论数据能窥见病毒的初影,那么人口流动数据则能反映传染病毒可能的走向,尤其是在疫情发展的,第一阶段,人口流动是输入性,传染的主要因素。首先,互联网公司披露疫情地人口,流动数据,“百度迁徙3.0”在1月22日上线,可以查询每日,每座城市的人口流入,流出数据。早在1月21日,迁徙数据就显示从武汉流往孝感和黄冈,的人口比例最高,根据这个数据预测出这,两座地级市可能成为下一个疫情爆发地,后续的疫情数据则,显示了这次预测的有效性。
其次,结合过往经验和人口,迁移数据,进行二次比较分析,可以得出更加具体的结,论及预防措施。城市象限使用2018年腾讯春运迁徙数据看武汉流出人群去向,人口流出比例越高的城市,则有更高的人流联系热度,如果探究热度与,疫情爆发的状况,则发现其中的相关关系。进一步推断出,与武汉联系热度,较高的城市,可能在前期存在疫情,被低估的情况。
人口流动数据是预测,疫情有力的佐证,如果在此基础上,加入更丰富的变量,则可能得出更全面的结论。摄星智能科技公司尝试,基于多种类数据,包括地理、舆论、病例、医疗防治等,借助疫情预测模型,利用机器学习的方式,对各项参数学习训练,以得出可以根据实时数据,不断变化的确诊人数预测。

3. 流行病动力学模型

数学模型预测传染病发展趋势早已不是新尝试,它能在传播的控制,临界规模、预防的起始点起到,重要的指导作用。在这次疫情中,不少团队利用流行病动力学模型进行,疫情分析预测,希望得出重要的,数据结论r0,r0反映传染病爆发的,潜力和严重程度,指在自然情况下(无外力介入,所有人无免疫力),一个感染某种传染病的人,会把疾病传染给,多少人的平均数。这种统计学的应用,往往基于现有的模型,比如SEIR、SLIR。模型间的差异在于考量,的因素和计算方式的不同,这导致本次疫情的r0,值仍有争议,爱范儿认为:R0需要大量准确的数据,很多分析中的数据,可能是保守估计,或许还没计算无,症状感染的情况,而且疾病传染期中也有着,太多不确定因素。

4. 人工智能与药物研发

在新型抗病毒药物研发的过程中,有大量的数据处理、大规模文献筛选及科学,超算工作,人工智能提供的大数据、算法、算力能力能有效缩短,研发周期。在此次疫情期间,腾讯、阿里、华为等多家科技公司,向研究机构开放技术能力。


诊疗:提升诊治效率
人工智能走上前线,最直观的表现就是,在诊疗中的运用。人工智能不是高屋建瓴,的概念,而是医生手中真实,可用的武器。在此次抗击新兴冠状病毒的,过程中,这些技术就发挥出了,其智能化、高效化的优越性,为一线的医护工作者,提供了有力的支持。

1. AI+CT支持医学判断

新型冠状病毒爆发后,试剂盒检验是确诊的,主要依据,但是这一方法却,出现了假阴性的状况,即一些患者自身携带病毒,却未能检测出核酸阳性结果。且时至春节,试剂盒的产能及运输无法匹配,巨大的需求,确诊一度成为难题。早先就有专业人士提倡回归,以ct影像为主进行临床诊断,但这样的方法意味着医护人员将面临,巨大的诊断压力。AI+ct的适时到来,则起到了帮助,成为了试剂盒检测的,有力补充。

计算机视觉领域的高速发展,使ai医疗影像技术日渐成熟。通过对大量的医疗影像,实例进行标注,并交给机器进行训练、学习和理解,可以有效辅助,医生进行决策。这一方面帮助经验较少的,医生进行判断,另一方面极大将医生从重复性工作,中解脱出来。

在此次抗击新型冠状病毒的,战役中,华为云、依图医疗、推想科技等企业都推出了有关的,ct影像智能化系统,这些产品都不约而同地为医生,提供了定量分析、分级分析、对比分析、4D建模分析的功能。比如,华为云运用计算机视觉与医学,影像分析技术,对患者肺部ct进行分割,以及量化评价,并辅助医生精准区分早期、进展期与重症期。
在实际应用中,该技术展现出了良,好的稳定性。推想科技的系统每天可,帮助医生分析400个病人的ct影像,一个病人基本上几十秒,就可以完成,并且“该ai系统对1000个病例,的诊断准确率几乎为100%,特异度(判断‘阴性’的样本的正确率)也在80%以上。”

2. 机器人实现无接触医疗服务

目前的研究表明,新冠病毒主要传播途径有,呼吸道飞沫、眼嘴鼻的粘膜间接接触,并存在气溶胶和粪口,途径传播的可能。这样的强传染性带来的是医护人员诊疗,过程中的高风险性,在防护服等物资稀缺的,状况下,尽可能的无接触,诊疗成为了当务之急。

一次典型而成功的,案例发生在美国:美国华盛顿的一家医疗机构使用,远程问诊机器人治疗了一名新冠病毒患者。在整个过程中,医生坐在病房外,操作配有摄像头、麦克风和听诊器等,功能的机器人,以达到降低传染风险,的目的。

在国内,医疗服务类机器人,也走上了前线。智能机器人集成了,多传感器融合、路径规划、机器人视觉、智能控制、人机接口技术等,成为了多种技术,的智能集合体,以实现消毒、送餐、送药等目的。

上海钛米机器人研发的,消毒机器人有紫外线、超干雾过氧化氢、等离子空气过滤三种,消毒方式,它可以通过人工智能算法,在真实的工作场景中测,算出消毒面积、时间和目标,并根据实际情况,选择合适的消毒方案。

在杭州、深圳等地,由普渡科技研发的送餐机器人被用于为,隔离区患者提供生活必需品。基于定位导航算法,机器人可以从出发区,自行到达病房门口。送至目的地后,机器人将通过,智能语音呼叫,提醒病人领取物品,全程做到免接触配送。配送结束,机器人将自主回到出发区,等待酒精消毒后,继续完成配送任务。


防控:自动化筛查管理


所谓“预防重于治疗”。治疗针对患者,而防控面向的是更,大规模的普通人,其效果直接决定了新增,患者的数量。尤其对于当下新冠病毒“传播性强、致死性弱”的特点,大面积的感染者将可能,会拖垮医疗体系。

由于防控工作面向超,大规模的居民群体,这是ai能够发挥其规模,效应的领域;而防控工作的,另一个特点在于,往往针对社区、企业、公共场所等具体场景,往往需要加入智能技术的一套,完整的解决方案。下面就来看看防控中,的人工智能应用:

防控的本质,其实是对居民的健康状态进行,追踪和管理。

1. 外呼机器人追踪健康状态

在追踪环节,主要以社区或企业为单位,统计每个人的健康信息,并不断更新。这本质是一个高重复性,的工作。而眼下许多社区的,日常工作,依然是靠人力运转的。随着科技公司的火速响应,各种在线统计工具部分,缓解了这一压力。但在许多传统地区,入户或打电话依然是最,主要的方式。

智能外呼机器人,这种之前就被,用于电话调查,或被视作“骚扰电话”的技术,突然找到了重大的价值。如京东、百度、思必驰等公司都向,社会开放了智能外呼机器人的服务。社区只需提供问题列表,导入居民电话号码,就可以进行自动呼叫;呼叫完成后,即可查看外呼记录,数据报表。例如,思必驰的系统,以辖区居民约10000人的,社区为例,机器人仅用2个多小时,就可完成“1V1”外呼及信息收集。

2. 智能测温检测异常情况

除了以社区为单位进行健康追踪,另一个需追踪的重点是:公共场所。公共空间意味着人员流动、传染概率的提升、也是健康状态改变的,主要场所。如地铁、超市等地,人员密集度大,及时发现异常进行干预,也可净化空间,避免造成大范围聚集性,传播的损失。

目前,非医疗场所对,疑似患者的判断,主要还是依靠体温。但传统人力接触式测温,的方式,既不够快也不够安全,无法应付大流量的需求。于是,ai公司们把红外相机装到了,人像识别系统上,做成了AI智能测温工具。前端红外相机可以鉴别人流中,的高温人员,再根据疑似发热者的人体、人脸信息,在高密度人员流动场景下,帮助工作人员快速筛查体温异常者。例如,旷视的“明骥”系统,可支持大于 3 米的非接触远距离测温,实现每秒 15 人的高速检测,覆盖 16 个通道,基本保证了一座地铁站出入口,的管控,当出现疑似发热人员会,自动报警。
3. 智能摄像机辅助隔离管理

健康追踪之后的管理环节,则是根据不同健康状态,对人们采取不同应对措施。对于正常居民进行持续,追踪;对确诊患者,及时纳入医院诊疗流程;而另一类,疑似患者,往往需要特殊的隔离手段。在医疗资源吃紧的情况下,隔离场所通常是居家、酒店等。疑患不可与他人同住、不可外出,但行动和健康状况,却需要实时了解。

智能摄像机技术正好,能够解答此道题。摄像机能够对人和非人进行,准确区分,设定好智能人体,检测区域后,就可以及时发现隔离人员;并可联络相关人员,进行远程协调与沟通。
结语
与传统的方法相比,人工智能在抗击疫情的优越,性体现在:它能提高获取信息效率,并凭借技术能力进行学习,加工和创造出新的信息。因此在这场生存之战中,人工智能成为人类,有力的助手:它帮助学者快速分析,帮助医者高效诊疗,帮助社区工作者完成面向广泛,群体的工作。

但同时,在不吝赞美的同时,人工智能与医疗、公共卫生治理领域的结合却,远远未达到我们的期待。一方面,个例的成功没有,得到广泛的认可和重视;另一方面,产品远没有真正进入“千家万户”,目前的布局大多集中在企业免费,提供ai产品,而行政侧则还未广泛应用。我们可以很有信心地说,这场与新冠病毒的抗争,人类必定可以获胜。但却不能夸下海口,赞颂人工智能的不世之功。

新冠病毒是对人类的,一次严峻稽考,它检验了制度、科研还有人性,同时也考验了,我们发展至今、欣欣向荣的人工智能技术。可喜的是,人工智能的从业者们通过,不分昼夜的辛劳,将技术投放到各个场景,成为了此次抗疫的,一大助力。但我们同时也期待,人工智能可以与医疗行业更加,紧密的联合,产品与技术可以得到更加,广泛的布局。
参考资料:

1. WIRED《An AI Epidemiologist Sent the First Warnings of the Wuhan Virus》

https://www.wired.com/story/ai-epidemiologist-wuhan-public-health-warnings/

2. 城市象限《哪些城市的新型肺炎,疫情可能被低估|人流迁徙大数据+SARS传播路径》

https://mp.weixin.qq.com/s/HlCbRgehTrU7If8hs5y3uw

3. 至顶网《与时间赛跑!ai是疾病基因分析,和诊断的加速器》

https://mp.ofweek.com/ai/a345693926206

4. 机器之心《摄星智能率先以ai技术,实时预测新冠肺炎疫情传播情况》

https://www.jiqizhixin.com/articles/2020-02-05

5. 绿墨水社区 《武汉新冠肺炎传播的,动力学模型及预测》

https://mp.weixin.qq.com/s/I5I5Jh7brFGRBTAFah-C4w

6. 华为云 《华为云推出新冠肺炎ai,辅助诊断服务,CT量化结果秒级输出》

https://www.huaweicloud.com/news/2020/20200210195951099.html

7. 参考消息 《日媒:中企研发新冠肺炎,ai辅诊系统 可提升诊断效率》

http://www.cankaoxiaoxi.com/science/20200210/2401568.shtml

8. 雷锋网 王金旺 《一线 | 疫情防控大战中,隔离区里的机器人们》

https://mp.weixin.qq.com/s/dCFFZhsLuKO6DoqPHVh-BA

9. 机器人网 创业邦 《普渡科技通过无人配送,机器人减少疫区交叉感染》

https://robot.ofweek.com/2020-02/ART-8321200-8100-30427529.html

10. 新京报《京东数科多款智能应用驰援助力,社区防控一线》

http://www.bjnews.com.cn/finance/2020/02/14/689267.html

11. 证券时报 《思必驰防疫机器人上岗,助力社区乡镇疫情防控》

http://news.stcn.com/2020/0212/15638040.shtml

12. 机器之心 《2月10日返工潮即将,到来,北京开始部署「快速AI体温检测仪」》 https://mp.weixin.qq.com/s/uXrCiNXOkPIYQK0iqY_QAQ

13. 雷锋网 《火神山“神迹”背后的中国安防力量》

https://www.leiphone.com/news/202002/cx8DVTFEx3HjSoZD.html
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