人工智能及在醫療領域的應用

劉文亮 黃曄春 畢士鑫 有謙軟聯（北京）信息技術有限公司

人工智能及在醫療領域的應用

劉文亮 黃曄春 畢士鑫 有謙軟聯（北京）信息技術有限公司

伴隨著科學技術的進步與發展，人工智能逐漸應用在醫療領域中，發揮著重要作用。對此，本文首先分析了人工智能定義，闡述醫學專家系統的變化發展、運用，人工神經網絡的出現、特征等。同時，對人工智能在醫療領域的應用提出不同見解。

人工智能 醫療領域 應用分析

現如今，人工智能與人工神經網絡是重要研究課題。人工智能集成了計算機、控制論、哲學、信息論等不同語言學科而形成的綜合性課程，融合了新型理念、新的理論、新的技術走在世界發展前端。伴隨著科學技術的進步，人工智能可以劃分為人工神經網絡、專家系統、信息提取，應用在醫療范圍中具有重要影響。

1 人工智能分析

上世紀50年代，人工智能概念被首次提出，成為一門新型學科。在今后的發展中，人工智能被廣泛應用在各領域內，發展迅速得到了社會的廣泛關注。不過，在其具體概念定義上各有不同，未獲得統一。美國人工智能中心學者將其概念定為：以模仿人的形式進行記錄、總結、重現并應用在不同領域內。日本公立函館未來大學校長將其定為：通過人工形式生成智能系統。世界頂級人工智能轉學、日本人工智能學會倫理委員長提出：人工智能為通過人工形式制造的模仿人類智能，能夠觀察、發現的計算機系統；可以在眾多信息數據內形成特征量，對有關現象展開模擬化處理。不同學者對于人工智能概念各不相同，但相同的是都對人工智能有了一定的了解。經過半個世紀時間，人工智能得到了快速發展、舉世矚目得到了各行業的認可與應用。

2 專家系統的醫學應用

2.1 專家系統的發展應用

2.1.1 國外

專家系統自身屬于一種程序，經過運用一些專業范圍知識而后通過推理就會模仿專家那樣進行高效率的工作。醫學領域內的專家系統應用主要是把醫學相關內容輸入微機系統，隨后系統模仿臨床診療思維以及病人病情狀態，在知識庫內選擇符合的診斷線索并制定治療計劃。例如：在20世紀70年代，美國斯坦福研發的MYCIN系統，該系統可以針對感染性疾病病人展開診療并給出藥物處方。系統內包含500條規則，僅需要根據順序回答問題，系統就可以智能的給出病人感染的細菌種類。同時，給出處方藥物。

2.1.2 國內

20世紀80年代我國逐漸致力于醫學范圍內專家系統的研究。盡管相對于發達國家發展較晚，不過進步速度飛快。在1978年，首次把專家系統運用到中醫范圍。隨后，我國一些骨科學者與省計算機中心把某一思想錄入微機系統，研發出具有先進水平的診療系統。現如今，21世紀的到來不同學科專家系統不斷涌現，例如：胃癌診斷專家系統、心血管藥物治療專家系統等多種專家系統，應用效果顯著。

2.2 運行模式

通常情況下，以往專家系統為知識庫與推理機構成。知識庫內保存的專家知識有著一定的語言交流形式與數據結構組織。其中分為：第一，直接知識，主要體現在一些形成要求。也就是當符合要求后，系統制定某一個動作。第二，在應用直接知識而無法有效解決問題后，可以通過支持系統，引導醫療實踐的醫學理論，通過因果模型展現。第三，策略知識。可以在滿足要求時運用推理系統判斷哪種規則優先應用。推理則分為2種。第一，面向數據推理。了解實際狀態在符合要求的狀態下得出新的事實，隨后利用其新的事實有關規則給出正確的結果。第二，后向推理，進行結果設計，找到與結論符合的規則。其規則要求的條件成為新的假設。通過這樣的不斷循環，一直到所有假設全部能夠從用戶獲取進而判斷假設是否正確。

3 人工神經網絡的運用

因為能夠有效解決知識錄入“有限性”問題，同時具有較強的學習與自主水平。所以，ANN應用醫學專家系統范圍得到了快速進步。醫學中的影音、圖像等智能判斷范圍。在中醫范圍內，ANN診療系統可以智能“辯證”，通過有效研究得出中醫診斷。目前，IBM團隊在ANN學習原理的條件下，研發出了“沃森通路”用戶頁面。該系統能夠幫助學習醫生怎樣診療人機互動流程，在其幫助下，醫學人員能夠檢驗沃森的病癥與推斷合理性。隨后，把一些數據與意見錄入該系統中。此外，出現了沃森技術的交互式腫瘤診斷技術，其技術是在ANN技術上的深入學習，輔助腫瘤醫生得到病人實時治療數據。其數據包含病例、文獻資料、臨床指南等。現階段，一共有60萬頁一些報道、40多中醫學期刊，近200萬頁醫學論文與臨床試驗報告錄入沃森系統。一生根據數據內部ANN系統指定有效治療方案。

人工智能作為一種新型科學技術，其醫學范圍的擴大與發展序還要有相關計算機專家、醫學專家的不斷研發，進而跨學科、跨領域的合作研發。研發出現更為先進的技術讓專家系統更為精準的判斷有效治療計劃，推動醫療事業走向更高領域。

[1]聶金福.人工智能在生物醫療領域的應用和機遇[J].軟件和集成電路,2017（04）

[2]人工智能在醫療健康領域都做了什么?[J].智慧健康,2015（101）

[3]喻家駿.人工智能在金融領域的應用[J].電子技術與軟件工程 ,2016（24）