昨天上午10點30分,世界圍棋第一人,中國棋手柯潔將與AlphaGo揭開三番棋大戰的序幕,這是去年李世乭與AlphaGo的大戰后,圍棋界人機大戰的第二個焦點,而它也被視為是圍棋界的巔峰之戰。除了柯潔,羋昱廷、時越、唐韋星、周睿羊、陳耀燁五名中國頂尖棋手也將組隊與AlphaGo比試。人類在圍棋上是否與人工智能(AI)還有一較高下的余地,將在這短短幾天內揭曉答案。
毫無疑問,中國棋手們的高度重視,體現了對手的強大。從2016年3月到2017年5月,短短一年多的時間里,AlphaGo已經有了巨大的進步,這也反映了整個人工智能領域的變遷。同樣是在過去的一年多里,我們在醫療健康領域見到了太多重量級的人工智能研究。略顯尷尬的是,在與人工智能的直接交鋒中,敗下陣來的往往是人類。這些結果,也引發了“人工智能是否會取代人類”的思考。在人機大戰二周目即將展開之際,我們為大家整理了一些資料,送上人工智能在醫療健康領域的動態盤點。今日,我們將讀到業內人工智能目前的進展、遭遇的難題、以及未來的方向。
曾幾何時,如果一家公司說自己的特色是“人工智能”,就能迅速與其他初創公司拉開距離。而現在,和人工智能相關的公司在業內早已習以為常。倘若一家公司和人工智能毫無瓜葛,很難想象它順利能找到投資人或合作伙伴。
從新聞推薦到機器翻譯,再到智能出行和精準營銷,人工智能在這個社會無處不在。但對于醫療健康行業來說,人工智能的應用走得更加緩慢和謹慎。這不僅是因為醫藥行業的創新成本更高,更大的原因是,在這個領域,一個算法的錯誤可能導致的就是生死之差。
醫療健康領域,越來越多的公司正在使用人工智能(圖片來源:CBInsights)
盡管如此,在過去五年里,采用人工智能技術的數字醫療公司仍然在快速增長。根據CBInsights的統計,2012年,和人工智能相關的協議不到20起,而在2016年,這一數字就增長到了70。最近的一項調查還發現,美國一半以上的醫院將在5年內采用人工智能,而35%的醫院計劃在兩年內就這樣做。
在醫療健康領域,人工智能可以解決的第一大問題就是生產率?!霸谖磥?,我們需要以更少的資源來照顧更多的人,單純從商業模式或工具發明角度去做改變,是改變不了人類生產率的,而這正是大數據時代,人工智能可以實現的事?!泵绹t療保險與救助中心(CentersforMedicareandMedicaidServices)的前任執行委員AndySlavitt先生說。
多項研究表明,在醫療健康行業,人工智能技術將會最先在人口健康管理、臨床決策支持、診斷和精準醫療領域獲得應用。甚至在藥物開發領域,運用人工智能也能幫助人們更加快速、精確和低成本地完成現實世界的證據收集和臨床試驗。
人工智能如何變革醫療健康行業?
就在上周,谷歌(Google)宣布已嘗試將其面向消費者的機器學習能力應用到醫療保健領域中。公司的研發團隊GoogleBrain還宣稱已經與加州大學舊金山分校(UniversityofCaliforniaSanFrancisco)、斯坦福大學(StanfordUniversity)等著名學府一起從上百萬名患者身上獲得了去標識的龐大數據。去年11月,谷歌的研究人員在《JournaloftheAmericanMedicalAssociation》發表了一篇論文,表明谷歌的深入學習算法能夠對大量眼底圖像進行識別,并能以90%以上的準確度檢測出糖尿病性視網膜病變。今年,谷歌的人工智能算法在乳腺癌的診斷上,也表現出了驚人的準確度。
▲谷歌首席執行官SundarPichai先生(圖片來源:NewsIndiaTime)
“這是一個大數據問題,但機器學習能獨一無二地解決它,”谷歌首席執行官SundarPichai先生說:“所以我們打造了一個神經網絡,檢測淋巴結周邊的癌癥轉移。盡管還很初期,但我們的神經網絡已經顯示出了高度的準確性,它的準確度達到了89%,而人類醫生只有73%?!?/span>
IT界的另一些公司也不甘人后。蘋果(Apple)公司最近收購了一家AI公司Lattice,該公司在開發醫療應用的算法方面具有很強的背景。而在幾個月前,微軟(Microsoft)推出了HealthcareNExT計劃,將把人工智能、云計算、研究和行業合作融合在一起。該計劃包括了專注于基因組學分析和聊天機器人的項目,并與匹茲堡大學醫學中心(PittsburghMedicalCenter)建立了合作伙伴關系。幾周前,微軟與數據連接平臺提供商Validic達成了一項合作,將致力于把患者參與增加到其HealthVaultInsights研究項目中。
▲微軟的HealthcareNExT計劃將利用人工智能改寫醫療健康的格局(圖片來源:微軟)
除了這些大公司以外,醫療初創公司在人工智能方面的應用更加多樣。Ginger.io用它搭建了行為健康監測與分析平臺;Sensely則在手機應用和穿戴設備上加入了虛擬人工助理;Clue用人工智能幫助客戶預測生育時機;BuoyHealth基于18000份臨床論文和500萬名患者的數據建立了醫療搜索引擎。
另一個人工智能可以大展宏圖的領域是醫學成像。去年11月,以色列醫學公司ZebraMedicalVision宣布推出一個新的技術平臺,允許人們隨時隨地通過互聯網上傳和接收他們的醫療掃描分析報告。成立于2014年的Zebra公司致力于教電腦自動分析醫學圖像,診斷從骨骼健康到心血管疾病的各種狀況。另一家知名的結合了人工智能的醫療公司AiDoc也于近日宣布獲得了700萬美元投資。
但是對于人工智能的應用來說,無論你的技術多么強大,最核心的仍然是數據。這也是為什么患者數據變得越來越重要。知名風投機構8VC的首席執行官JoeLonsdale先生說:“最難的部分,是如何在一開始就獲得數據?!奔又荽髮W伯克利分校(UniversityofCaliforniaBerkeley)的MayaPeterson教授也認為,“在真實世界中,我們與數據的關系是錯綜復雜的。目前我們還不能完全理解它們?!?/span>可以想象,有沒有足夠的患者數據,將成為區分一家醫療公司能否真正實現價值的關鍵因素。
▲數據是人工智能取得成功的核心(圖片來源:Annalect)
人工智能的好算法,知易行難
如果說機器學習還有什么局限,那就是它只能從提供的數據中學習。因此,提供大規模、高質量的數據庫,就成為了研究者、工程師、企業家需要費心解決的問題。
上個月,與谷歌頗有淵源的Verily啟動了“基線項目”。研究人員通過與斯坦福大學醫學院以及杜克大學(DukeUniversity)醫學院合作,計劃收集大量健康人類的數據,作為未來研究的基準。在項目公開的信息中,研究人員計劃招募10000名參與者,并對他們進行長達4年的追蹤。這些數據有望告訴我們,人類從健康到發病的過程中,究竟經歷了什么樣的轉變。這些龐大的數據將利用谷歌云端平臺進行儲存和計算。
Verily的“基線項目”還需要一些時間才能帶來實際的改變,但目前,已經有一些人工智能項目為世界帶來了真切的影響,其中最好的例子之一就是IBM的沃森系統(IBMWatsonHealth)。利用大量的數據,IBM的研究人員讓一款認知平臺自我學習大量患者的信息,并希望這些信息能為患者的治療帶來洞見。在一些人看來,這是機器學習在醫療健康領域最初的幾個大型應用之一。
▲IBM的沃森已在真實世界中帶來的很大的影響(圖片來源:IBM)
“醫療健康領域非常復雜,在全球的不同地區,有著不同的特點。因此我們必須對沃森系統進行訓練。比如說,我們要讓它理解醫學用語,”IBM沃森副總裁兼首席戰略官ShivaKumar博士說:“所以第一步是處理自然語言。我們要和患者對話,同化信息,然后開展下一步的工作?!?/span>
其中,最大的問題在于數據的非結構化。“醫療健康領域很特別,它有大量無法被我們利用的數據,”Kumar博士說:“所以,我們需要大量新的技術去改善這一現狀。但我相信,我們這些從業人士最終能取得成功?!?/span>
人工智能的未來
德勤(Deloitte)生命科學與醫療健康領域的主管RajeevRonanki先生明確指出,在業內,有三大重要因素能讓機器學習的趨勢得到推動,它們分別是“呈指數增長的數據,更快的分布式系統,以及更智能、能夠分析處理數據的算法”。這三者的結合,將增強人類的決策能力,提供基于人工智能的工具和設備,并能在特定的領域發展出更深的專精?!拔覀冾A計人工智能的增長還將持續”,Ronanki先生說。
許多專家預言,人工智能將為醫療健康行業帶來一波又一波的新沖擊。AllscriptsAnalytics的首席醫學官FatimaParuk博士認為,人工智能有望首先在慢性疾病的管理上帶來應用。隨后,人們將把患者的健康信息與環境、社會經濟因素等統一起來,用人工智能做分析。再下來,整合了遺傳學信息的健康管理手段將最終把精準醫學變成現實。
▲當遺傳學遇上人工智能(圖片來源:華爾街日報)
對醫藥企業來說,人工智能的時代正在來臨。LuxCapital合伙人,輝瑞(Pfizer)前首席執行官JeffKindler博士指出,醫藥行業在見識到人工智能加速新藥研發的潛力后,不會輕易放棄這一工具。下一步,是如何真正應用上人工智能的問題。要知道,在醫藥行業,我們需要100%的準確性。任何錯誤所付出的代價,都是人的生命。
“我們所處的行業,平均需要12年才能讓一款產品走進市場,”輝瑞的數碼戰略與數據創新副總裁JudySewards女士說:“12年夠完成3個總統任期,或是打完3屆世界杯了。在這12年里,我們大約需要1600名科學家來進行研究,需要3600個臨床試驗,需要數千名患者。有了人工智能之后,我們開始思考,如何能加速新藥研發的過程,讓它變得更智能,并能更好地將突破性新藥與患者連接起來?”
Sewards女士提到的是研發效率的問題。她認為,與人工智能的合作,有望讓效率產生飛躍式的提升。與此同時,她并不認為人工智能將完全替代人類:“有些人覺得機器或人工智能會替代科學家或醫生,但我覺得更有可能成真的現象是,它會成為研究者最好的助手?!?/span>
后記
無論柯潔與AlphaGo的三番棋最終結局如何,沒有人能夠否認,未來早已到來。但人工智能與人類之間,并不是純粹的“誰優誰劣”的問題,這個問題早就有了答案——普利策獎獲得者SiddharthaMukherjee博士在一篇《紐約客》的長文中說道:“機器學習算法將來也只是在區分能力上更勝一籌——區分和辨識出痣與黑素瘤。但是,全方位認知超越了以任務為中心的算法。在醫學領域,或許終極獎賞還是要靠整體認知?!?/span>
換句話說,人類與人工智能,各有各的擅長。我們所需要問的,不是“人類如何避免被人工智能所打敗”,也不是“人工智能是否會取代人類”,而是“人類如何能利用好人工智能,打造一個更美好的未來”。我們期待人工智能能為患者們更快帶來新藥,并更好地管理他們的健康。這是我們想要看到的未來的模樣。