Al+醫(yī)療的現(xiàn)狀回顧與可能問題分析

時(shí)間:2019-04-18

來源:李洪軍

導(dǎo)語:信息技術(shù)是人類在認(rèn)識(shí)自然和改造自然過程中所獲取的信息獲取、傳遞、存儲(chǔ)、處理等能力,極大地變革我們的思維、生活方式和工作模式,其繁衍出的互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)等技術(shù),推動(dòng)人工智能的發(fā)展進(jìn)入到繁榮期。

信息技術(shù)是人類在認(rèn)識(shí)自然和改造自然過程中所獲取的信息獲取、傳遞、存儲(chǔ)、處理等能力,極大地變革我們的思維、生活方式和工作模式,其繁衍出的互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)等技術(shù),推動(dòng)人工智能的發(fā)展進(jìn)入到繁榮期。人工智能已經(jīng)成為當(dāng)今世界大國的國家戰(zhàn)略,被譽(yù)為第四次技術(shù)革命。人工智能的通用性和多功能性,將會(huì)像電力的普及應(yīng)用一樣,全方位地提升各個(gè)領(lǐng)域的效率。醫(yī)療領(lǐng)域更不例外,但任何一項(xiàng)技術(shù)本身都有“雙刃”效應(yīng),需要辯證客觀的加以分析,揚(yáng)長避短,讓人工智能的發(fā)展始終走在服務(wù)人類的軌道上。

一、對(duì)人工智能的理解

“人工智能”(ArtificialIntelligence)一詞是美國科學(xué)家約翰·麥卡錫在1956年達(dá)特茅斯學(xué)院的夏季研討會(huì)時(shí)提出的,也從那里正式起步發(fā)展。從字面上來理解,人工智能有四個(gè)字組成,分別“人”、“工”、“智”、“能”。我們從“能”、“智能”、“人工”三個(gè)層面逐一剖析。

首先,人工智能是“能”。說明人工智能是一種能量系統(tǒng),不是物質(zhì)系統(tǒng)和信息系統(tǒng)。能量是一個(gè)物理學(xué)概念,是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換的量度。能量是物質(zhì)在運(yùn)動(dòng)過程產(chǎn)生的,有各種不同的表現(xiàn)形式。人工智能是智力運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的,可以轉(zhuǎn)移到其它運(yùn)動(dòng)方式中,產(chǎn)生其它能量。

其次,人工智能是“智能”。說明人工智能不同于機(jī)械能、化學(xué)能、熱能、電能、輻射能、核能、光能、潮汐能等。它是智力活動(dòng)產(chǎn)生的能量,是智慧和能力的結(jié)合,其結(jié)果是產(chǎn)生行為和語言,并以行為和語言來服務(wù)于人類的需要。

最后,人工智能是“人工”。說明人工智能的智力能量來自于人工。智力力量是人工、人造的。人的工作是人工智能的源頭。人工智能不是人智慧的直接運(yùn)動(dòng),而是模仿人的行為和語言;不是天然產(chǎn)生的,是人類自己模仿自己,是想把人類獨(dú)有的感覺、記憶、回憶、思維、語言等賦予除人類以外的物體。

綜上所述,人工智能是人類通過模仿智力運(yùn)動(dòng)過程來實(shí)現(xiàn)人腦的認(rèn)知、識(shí)別、記憶、計(jì)算、邏輯思維、推理判斷等復(fù)雜思維功能。從這個(gè)角度來看,今天的人工智能在識(shí)別、記憶、計(jì)算、邏輯思維、推理判斷等方面已經(jīng)達(dá)到或超過人腦的能力,但仍然沒有觸及到智力的起點(diǎn)——認(rèn)知。這是智能的智力運(yùn)行機(jī)制問題,是揭開人類智慧的終極挑戰(zhàn)問題。現(xiàn)今的人工智能的發(fā)展得益于信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)收集的海量數(shù)據(jù),以控制論、信息論和系統(tǒng)論等作為基礎(chǔ)理論,以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、概率論等數(shù)學(xué)模型為核心,是腦科學(xué)研究的最新成果,是數(shù)據(jù)和算法的勝利!雖然人工智能已經(jīng)可以模擬人的某些思維過程和智能行為(如學(xué)習(xí)、推理、思考、規(guī)劃等),但還不能模仿出人腦的意識(shí)、情感、信念、直覺、思考、聯(lián)想、創(chuàng)造等高等級(jí)思維活動(dòng),處于淺層次的弱人工智能階段。在人類自身沒有弄清智力本源的問題之前,人工智能的發(fā)展將長期在這一階段徘徊,不會(huì)全面超越人類的腦力。

二、人工智能醫(yī)學(xué)運(yùn)用現(xiàn)狀回顧

信息網(wǎng)絡(luò)條件下,各種智能終端的普及和傳感器的運(yùn)用產(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù),為人工智能醫(yī)學(xué)運(yùn)用提供了源源不斷的養(yǎng)分,不僅給醫(yī)療領(lǐng)域本身帶來了一場(chǎng)新技術(shù)革命,更是具備了促進(jìn)醫(yī)療服務(wù)模式改變的力量。人工智能在運(yùn)營、預(yù)防、檢查、診斷、治療和康復(fù)等健康管理環(huán)節(jié),以及藥品研發(fā)、醫(yī)療器械生產(chǎn)等方面都有了不尋常的運(yùn)用。

在醫(yī)院運(yùn)營方面,可以利用人工智能檢測(cè)醫(yī)療支出中的浪費(fèi)、欺詐和濫用行為,計(jì)算預(yù)約患者的到院率,合理安排醫(yī)護(hù)人員,監(jiān)測(cè)床位使用率,追蹤藥物和醫(yī)療設(shè)備狀態(tài)等,為醫(yī)院決策者提供更多的決策信息。

在疾病預(yù)防方面,2008年谷歌利用人工智能技術(shù)通過網(wǎng)絡(luò)搜索內(nèi)容來推斷流感爆發(fā)。今天,人工智能利用大數(shù)據(jù)和深度學(xué)習(xí)技術(shù),可以預(yù)測(cè)阿爾茲海默病風(fēng)險(xiǎn)、心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)、癌癥風(fēng)險(xiǎn)、精神疾病等。這些預(yù)測(cè)能夠幫助衛(wèi)生管理機(jī)構(gòu)防控公共疫情,協(xié)助個(gè)人提升健康水平。

在檢查結(jié)果判讀過程中,人工智能最為成熟和廣泛的運(yùn)用是圖像識(shí)別。在視網(wǎng)膜圖像識(shí)別、甲狀腺超聲影像診斷、肺結(jié)節(jié)影像檢測(cè)、CT影像識(shí)別等領(lǐng)域,人工智能的機(jī)器讀片在時(shí)間和準(zhǔn)確率上已經(jīng)超過部分醫(yī)生,甚至是某一群體。作為輔助工具節(jié)約醫(yī)生大量的時(shí)間,提高了醫(yī)生的工作效率,為解決基層醫(yī)療資源不足的難題提供了思路。

在診療方案的提出上,人工智能還能夠模擬醫(yī)生的思維和診斷的方式、習(xí)慣和依據(jù),融合自然語言處理、認(rèn)知技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù),充當(dāng)“人工醫(yī)生”,可以較短時(shí)間內(nèi)提供出精準(zhǔn)的診斷結(jié)果和個(gè)性化的治療方案,供醫(yī)生參考借鑒。2018年,科大訊飛的“人工醫(yī)生”首次通過國家執(zhí)業(yè)醫(yī)師資格考試,而且超過了96%以上的人類考生,全科“人工醫(yī)生”已經(jīng)開始上崗了。

在健康管理過程中,隨著智能可穿戴設(shè)備和家庭智能健康檢測(cè)監(jiān)測(cè)設(shè)備的研發(fā)和廣泛應(yīng)用,個(gè)人健康數(shù)據(jù)從過去的靜態(tài)監(jiān)測(cè)變成了動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),人工智能便可以從這些動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)中,分析判斷出個(gè)人的健康水平,能夠?qū)ρ?、血壓、血脂,用藥等方面給予精準(zhǔn)的指導(dǎo),為患者提供便捷化、智能化、日?;尼t(yī)療護(hù)理和健康指導(dǎo)。

在藥物研發(fā)上,人工智能的自學(xué)習(xí)技術(shù)能精準(zhǔn)分析生物的復(fù)雜結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò),以及微觀系統(tǒng)層面各要素之間的復(fù)雜關(guān)系,給出基因、蛋白質(zhì)層面的發(fā)展變化走向,從而使藥品的研發(fā)更具靶向性,有助于發(fā)現(xiàn)適用于廣泛人群和特定人群的藥物,從而縮短藥物研發(fā)周期,減少研發(fā)失敗,有利于新藥的出現(xiàn)。

在醫(yī)療器械生產(chǎn)上,人工智能對(duì)醫(yī)療器械應(yīng)用全過程中的效果的進(jìn)行智能分析,讓醫(yī)療器械的研發(fā)和使用上更加符合醫(yī)療的實(shí)際,更加契合個(gè)人的使用習(xí)慣。病人定制、醫(yī)生定制的醫(yī)療器械產(chǎn)品有可能出現(xiàn)。一些遠(yuǎn)程化、標(biāo)準(zhǔn)化、智能化醫(yī)療器械的運(yùn)用會(huì)解決外科醫(yī)生不足的問題,醫(yī)療器械的研發(fā)、生產(chǎn)和運(yùn)用更加精準(zhǔn)化。

三、人工智能醫(yī)療運(yùn)用的可能問題分析

任何一項(xiàng)新鮮事物的出現(xiàn),必然會(huì)打破原有的結(jié)構(gòu),擾亂已形成的平衡。人工智能醫(yī)療運(yùn)用確實(shí)會(huì)給醫(yī)療領(lǐng)域帶來“意想不到”諸多變革,但是同樣也帶來過去不曾面臨的“糾纏”和“糾結(jié)”。

(一)人工智能醫(yī)療運(yùn)用會(huì)不會(huì)替代人類?

人工智能是人類發(fā)明的一項(xiàng)科學(xué)技術(shù),是計(jì)算機(jī)技術(shù)的延伸,是計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)智能的原理,或制造類似于人腦智能的計(jì)算機(jī)。人工智能只是人類征服自然的工具,是人類認(rèn)識(shí)和利用自然及其規(guī)律的手段,是構(gòu)成社會(huì)生產(chǎn)力的重要部分。人是人工智能的創(chuàng)造者和使用者。人的能力是人進(jìn)行人工智能研究的前提條件和基礎(chǔ)。人工智能的能力與人的能力息息相關(guān),人工智能的升級(jí)和迭代與人的能力發(fā)展進(jìn)步相關(guān)連。人始終在人工智能的發(fā)明和使用過程中處于主導(dǎo)地位。因而,人工智能的醫(yī)療運(yùn)用是置于人的能力和人的主導(dǎo)下進(jìn)行的,不可能超越人類自我,跨越人類之上,只能部分代替人的能力,增強(qiáng)人的部分能力,尤其是在涉及人類生命健康的醫(yī)療行業(yè)中,一個(gè)小小錯(cuò)誤的代價(jià)可能是生命或生活功能喪失。無論人工智能的“醫(yī)療知識(shí)”有多豐富,“技術(shù)能力”如何精湛,“診治水平”怎樣高超!它仍然是同核磁、X射線、超聲、檢驗(yàn)和病理一樣,是健康管理過程中的輔助決策工具,最后做決斷的是人,這是由技術(shù)的本質(zhì)屬性決定的,與技術(shù)的功能無關(guān)。

(二)人工智能醫(yī)療運(yùn)用會(huì)不會(huì)喪失自我?

人類通過技術(shù)的發(fā)明和使用獲得了巨大收益的同時(shí),卻又讓人類付出了代價(jià),損害最明顯的是人的價(jià)值和自由。工業(yè)革命把人類從體力勞動(dòng)中解放出來后,缺乏運(yùn)動(dòng)、高脂飲食、污染排放等開始影響人類的健康。一旦人工智能把人類從腦力勞動(dòng)中解決出來,體力、腦力勞動(dòng)雙解放,更容易讓人類在人工智能面前喪失“自我”,導(dǎo)致人自身、人與人之間、人與社會(huì)之間關(guān)系的異化,形成一種“病態(tài)世界”,人工智能在解放人類的同時(shí)又在奴役人性。這種狀況的出現(xiàn)不是人工智能的過錯(cuò),是人類使用人工智能過程中的偏差。人工智能醫(yī)療運(yùn)用更讓人們陷入唯“人工智能”論,不信“真人”信“假人”,讓機(jī)器代替人類作決定,成為機(jī)器的奴隸。因而,人類須展現(xiàn)智慧的一面,有意識(shí)地去克服人工智能不利的一面,向更智慧的層面邁進(jìn)。無論人工智能醫(yī)療運(yùn)用有多“醫(yī)能”,它應(yīng)該始終是人類改造自然的工具,是促進(jìn)人類健康和尊嚴(yán),謀求人類的長遠(yuǎn)利益而發(fā)展的,不能成為人類文明畸形發(fā)展的災(zāi)難,把人文精神貫穿人工智能醫(yī)療運(yùn)用發(fā)展的始末。

(三)人工智能醫(yī)療運(yùn)用會(huì)不會(huì)存在問題?

人工智能醫(yī)療運(yùn)用離不開數(shù)據(jù)、算法,以及結(jié)論的執(zhí)行,但每個(gè)環(huán)節(jié)都可能存在問題。一是數(shù)據(jù)真?zhèn)螁栴}。人工智能醫(yī)療運(yùn)用的起點(diǎn)是數(shù)據(jù),但數(shù)據(jù)的來源、記錄、整合等方面都可能存在漏洞。如有研究機(jī)構(gòu)指出電子病案系統(tǒng)中80%左右醫(yī)療信息是粘貼和復(fù)制的,存在著許多疾病信息編碼、疾病描述的非標(biāo)準(zhǔn)化等錯(cuò)誤。數(shù)據(jù)的整合也是其中的一個(gè)難點(diǎn),如何將病歷、影像、檢驗(yàn)報(bào)告里的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可以識(shí)別的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。醫(yī)療機(jī)構(gòu)之間的數(shù)據(jù)孤島現(xiàn)象,“私心”問題、全數(shù)據(jù)庫共享權(quán)限等均會(huì)制約人工智能的發(fā)展。二是算法有“偏見”。人工智能醫(yī)療運(yùn)用算法的對(duì)象是不是具有代表性,算法開發(fā)者、設(shè)計(jì)者會(huì)不會(huì)有代碼“歧視”和“偏見”。這些看似無關(guān)的問題,實(shí)際上影響最終的結(jié)果,受人的主觀意識(shí)控制。如保險(xiǎn)行業(yè)運(yùn)用人工智能提高某些人群的保額或者拒保某一特定人群。三是過程缺乏科學(xué)評(píng)價(jià)。人工智能醫(yī)療運(yùn)用中的數(shù)據(jù)、算法本身有沒有科學(xué)性也是問題,誰來評(píng)價(jià)這些數(shù)據(jù)、算法本身是否科學(xué)?如果數(shù)據(jù)、算法本身都存在問題,其結(jié)論的科學(xué)性就無從談起。退一步說,就算數(shù)據(jù)和算法都沒有問題,結(jié)論有沒有科學(xué)性,如何評(píng)價(jià)結(jié)論的科學(xué)性同樣需要科學(xué)的評(píng)價(jià)工具。四是責(zé)任邊際不易劃分。人工智能醫(yī)療運(yùn)用是輔助診療工具,最后決策者是人,人承擔(dān)決策責(zé)任。但人工智能醫(yī)療運(yùn)用的結(jié)果不同于影像學(xué)、檢驗(yàn)學(xué)、病理學(xué)結(jié)果,一個(gè)是單一機(jī)器判讀的結(jié)果,一個(gè)大量數(shù)據(jù)測(cè)量的結(jié)果,誰應(yīng)該承擔(dān)這一主觀性的責(zé)任。數(shù)據(jù)收集者、算法設(shè)計(jì)者、結(jié)論采用者誰應(yīng)該承擔(dān)主要責(zé)任,尤其是當(dāng)人工智能結(jié)果與人的主觀判斷結(jié)果不一致,且造成嚴(yán)重成果時(shí),責(zé)任如何劃分?這些責(zé)任邊際劃分的結(jié)論也會(huì)反向促進(jìn)或抑制人工智能的發(fā)展,需要一個(gè)不斷完善和健全的法律、倫理等制度保障。

(四)人工智能醫(yī)療運(yùn)用會(huì)不會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)?

技術(shù)是有兩面性的,一方面是技術(shù)本身的缺陷造成的,另一方面是使用者的不安全使用。人工智能醫(yī)療運(yùn)用同樣存在危險(xiǎn)。一是信息泄露。個(gè)人醫(yī)療信息的價(jià)值僅限于個(gè)人,但相關(guān)算法不僅能直接采集個(gè)人醫(yī)療信息,也會(huì)深度挖掘分析看似不相關(guān)的數(shù)據(jù)信息。人工智能在多場(chǎng)景、多平臺(tái)、多時(shí)段的數(shù)據(jù)收集,以及專業(yè)化的數(shù)據(jù)處理,使得信息主體本身難以查覺和了解,無法控制其個(gè)人信息的傳播和濫用,個(gè)人信息裸露在虛擬世界中。二是反向運(yùn)用。人工智能醫(yī)療運(yùn)用要有倫理和法律界限,即應(yīng)以人類的根本利益和責(zé)任為原則,以實(shí)現(xiàn)人類根本利益為終極目標(biāo)。但相關(guān)技術(shù)稍加轉(zhuǎn)化便可以對(duì)人類形成災(zāi)難,如對(duì)疾病基因的篩選可以變成對(duì)致病基因的篩選,其作用就千差萬別了。三是形成鴻溝。人工智能醫(yī)療運(yùn)用發(fā)展需要相對(duì)發(fā)達(dá)的信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和廣泛場(chǎng)景運(yùn)用為基礎(chǔ),需要超量的資金和科學(xué)家團(tuán)體的不懈努力,但在當(dāng)前全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡、技術(shù)發(fā)展不均衡的環(huán)境下,人工智能發(fā)展出現(xiàn)了國家化和民族主義傾向,更易形成技術(shù)壟斷和壁壘,加深了國家、公司、個(gè)人之間的技術(shù)鴻溝,形成“懸崖”效應(yīng),將對(duì)人類社會(huì)的發(fā)展帶來許多不確定性的影響。


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