人工智能助力抗疫的五個領(lǐng)域

崔金泰

人工智能通常是指人所創(chuàng)造的、代替人從事某些思維行動的設(shè)備。美國科學(xué)家馬文·明斯基和約翰·麥卡錫等人于1956年開會研討“如何用機(jī)器模擬人的智能” 時，首次提出“人工智能”這一概念，標(biāo)志著人工智能的誕生。人工智能具有三大要素， 即算力、算法和大數(shù)據(jù)。科學(xué)家隨后相繼提出了人工智能的不同理論和算法，進(jìn)一步擴(kuò)展了它的內(nèi)涵。到2006年，基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的深度學(xué)習(xí)算法取得重大突破，人工智能獲得迅速發(fā)展，并出現(xiàn)了眾多科研實(shí)踐成果，如智能機(jī)器人、智能手機(jī)、智能車間、無人機(jī)、智能汽車、智慧城市……象征著第四次工業(yè)革命時代的到來。

人工智能由于具有效率高、反應(yīng)靈敏、迅速精準(zhǔn)、靈活機(jī)動和不懼風(fēng)險等優(yōu)勢，近期在抗擊新冠肺炎的戰(zhàn)役中出手不凡，表現(xiàn)突出，引起人們廣泛矚目。

1.病毒測序

面對新冠病毒這個來勢兇猛而又狡猾的敵人，首先要認(rèn)清它的真面目，了解其結(jié)構(gòu)組成和本質(zhì)特點(diǎn)。阿里巴巴和百度等技術(shù)公司從一開始就提供了人工智能技術(shù)和云計算能力，并開放了能預(yù)測病毒RNA結(jié)構(gòu)的有關(guān)算法；華為公司依托云計算等新技術(shù)研發(fā)了一種能識別新冠病毒基因構(gòu)成的設(shè)備。科研人員利用人工智能從新冠病毒相關(guān)數(shù)據(jù)中快速學(xué)習(xí)的能力以及有關(guān)科研成果，不到兩周時間就完成病毒基因組排序并及時上報世界衛(wèi)生組織，同時對外公開發(fā)布，與全球研究人員分享，為世界各國防疫爭取到長達(dá)1個多月的窗口期。而與此形成鮮明對照的是，嚴(yán)重急性呼吸綜合征（SARS）暴發(fā)后，科學(xué)家花了5個多月才摸清了病毒基因組，貽誤了抗擊病毒的寶貴時機(jī)。

2.輔助診斷

在新冠肺炎疫情暴發(fā)后，具有影像判斷功能的人工智能輔診系統(tǒng)就投入使用，協(xié)助醫(yī)生做出診斷，診斷準(zhǔn)確率幾乎達(dá)到100%，全國有300多家醫(yī)院采用了該輔診系統(tǒng)。與此同時，我國科學(xué)家還研發(fā)出一種新的人工智能算法，用以分析肺部CT掃描結(jié)果，在20秒內(nèi)可區(qū)分出高度疑似新冠肺炎、輕度疑似新冠肺炎和非新冠肺炎的影像，準(zhǔn)確率達(dá)96%。另外，我國科技人員針對湖北醫(yī)院待確診病人激增、醫(yī)生難以應(yīng)對的情況，十余天內(nèi)就成功研發(fā)出新冠肺炎智能影像分析系統(tǒng)。這一系統(tǒng)在3秒鐘即可發(fā)現(xiàn)、確認(rèn)和分隔病變；10秒種完成病變的分布、形態(tài)、密度等測量，以及病變的分期和轉(zhuǎn)歸；結(jié)合臨床實(shí)驗(yàn)室檢查，并基于全數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)，最終實(shí)現(xiàn)精確診斷。

3.人員追蹤

人工智能一個突出的本領(lǐng)是用人臉識別智能攝像頭和大數(shù)據(jù)追蹤及識別病毒感染者。杭州的一名男子從新冠肺炎疫情嚴(yán)重的溫州回家后，警方立即根據(jù)車牌追蹤到他的車，通知他居家隔離兩周。然而他卻提前從家里出走，警方隨即與他取得聯(lián)系，因?yàn)楹贾菸骱浇粋€帶有人臉識別功能的攝像頭發(fā)現(xiàn)了他。目前，我國約有2億個監(jiān)控攝像頭，分布在各種公共場所，其中有許多攝像頭配備了高效的面部識別技術(shù)，不僅能識別戴口罩、帽子、眼鏡、頭巾或是戴假胡子的人，甚至能鎖定人臉上的痣。原來，人臉識別的原理是先確定面部若干關(guān)鍵點(diǎn)，然后連接關(guān)鍵點(diǎn)，形成獨(dú)一無二的人臉特征。即使這些關(guān)鍵點(diǎn)有部分遮擋，其余一些關(guān)鍵點(diǎn)仍可以識別。

此外，重慶市石柱縣利用人工智能大數(shù)據(jù)追蹤到數(shù)千名從湖北省返回該縣過春節(jié)的人員，從而避免了疫情大面積蔓延。

4.智能機(jī)器人

在抗擊新冠肺炎疫情的最前線，活躍著一群形態(tài)各異、憨態(tài)可掬的智能機(jī)器人。它們不用戴口罩，也不用穿防護(hù)服和戴手套，只需每天按時消毒，既節(jié)約了緊缺的醫(yī)護(hù)用品，又能減少交叉感染。在武漢協(xié)和醫(yī)院、金銀潭醫(yī)院，智能機(jī)器人“小白”和“Andi”執(zhí)行著安防巡邏、檢測體溫和室內(nèi)外消毒等任務(wù)。“Andi”是個全能的醫(yī)護(hù)機(jī)器人，除了能巡邏、測體溫和消毒外，還具有口罩佩戴識別、異常體溫識別、不規(guī)范穿戴警告和疫情播報等功能。例如，在巡邏中發(fā)現(xiàn)有人未按規(guī)定佩戴口罩時，它就會立即發(fā)出語音警告，并實(shí)時上傳至疫情監(jiān)管部門。而“小白”則是個大力士消毒員，一次加藥的消毒面積可達(dá)5萬平方米。在疫情緩解后的復(fù)工返崗中，智能機(jī)器人也派上了用場。在北京國貿(mào)地區(qū)，一個車型機(jī)器人在高樓大廈之間穿行，這是在全國擁有200多家連鎖店的“小恒水餃”的無人配送機(jī)器人。這種機(jī)器人能看懂紅綠燈信號，如果發(fā)現(xiàn)前方有行人或障礙物，會自動避開。到達(dá)配送地點(diǎn)后，訂餐者利用社交網(wǎng)絡(luò)得到信息后便前來取餐。

5.遠(yuǎn)程服務(wù)

疫情暴發(fā)以來，越來越多的人通過互聯(lián)網(wǎng)接受醫(yī)療和教育服務(wù)、居家辦公以及網(wǎng)上購物，使遠(yuǎn)程服務(wù)得到日益迅速的發(fā)展。疫情期間，全國至少10余家互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療平臺推出在線問診專頁，200多家公立醫(yī)院開展免費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)診療、網(wǎng)上咨詢和線上購藥等服務(wù)。

今年2月，我國各地的學(xué)校用網(wǎng)課啟動了新學(xué)期教學(xué)。開學(xué)第一天，各地5000多萬學(xué)生通過阿里巴巴推出的即時通信軟件“釘釘”上課。其他一些教育領(lǐng)域的科技初創(chuàng)公司也已從今年2月開始提供免費(fèi)網(wǎng)絡(luò)授課服務(wù)，學(xué)生可以使用電腦和手機(jī)瀏覽。由于課程以直播方式進(jìn)行，學(xué)生可以實(shí)時發(fā)信息跟教師交流。