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欧盟医疗人工智能相关战略形成路径及启示

2020-03-20谢俊祥张琳李勇

中国医疗器械信息 2020年3期
关键词:报告领域机器人

谢俊祥 张琳 李勇*

1 中国医学科学院 北京协和医学院 医学信息研究所 (北京 100020)

2 中央团校科研部 (北京 100089)

3 中国科学院大学 (北京 100049)

4 中国科学院文献情报中心 (北京 100190)

内容提要: 为进一步引领人工智能(AI)应用与研发,欧盟及其成员国从2013年开始先后发布一系列战略报告。在报告中重点关注医疗人工智能伦理问题。文章在战略报告的基础上,结合相关研究,对欧盟医疗人工智能相关战略形成路径及启示等进行分析。

1.欧盟及成员国医疗人工智能发展现状

1.1 欧盟医疗人工智能发展概况

据《Artificial Intelligence: A European Perspective》[1-3]报告显示,2009~2018年,欧洲的人工智能公司市场份额占全球人工智能市场份额的25%,仅低于美国(28%),高于中国(23%)。在专利申请方面,欧洲人工智能初创公司的专利申请比例占全球的7%;同时,为了鼓励人工智能的前沿研究,欧盟制定了一系列的AI框架计划、政策和战略,这些政策和战略促进了欧洲各个国家之间的科研方面的密切合作和高度参与,使得顶级AI国际会议30%的论文均来自欧洲公司或研究机构,这一比例仅低于美国;欧洲的人工智能的初创公司比例和获得的融资规模比例也仅低于美国,均为全球的27%。

基础研究和应用研究是欧洲人工智能领先其他国家和地区的基础。据统计,2010~2018年人工智能的重点领域,神经网络算法方面,以欧洲和美国的研究最为前沿,在联网及自动化汽车、语音识别和自然语言处理、人脸识别等领域,欧洲的研究均位于世界前列。

1.2 欧盟成员国国家医疗人工智能发展状况

在欧盟内,英国人工智能公司市场份额最大,为25%,其次为德国(15%)、法国(11%)。在2009年~2018年欧洲FP7和H2020欧洲研究项目中,德国参与度最高,为17%,其次为英国13%,意大利12%,西班牙12%,法国9%。

英国的人工智能发展迅猛,其大部分人工智能企业均位于伦敦,使伦敦成为欧洲人工智能的“首位城市”。据统计,2000年~2016年,伦敦人工智能融资规模达7亿7千万美元,投资频次为310次。“伦敦-牛津-剑桥”的黄金三角拥有密集的教育研究资源和深厚底蕴,英国在2011年~2015年,发表的AI学术论文数量排名全球第四,仅次于中国、美国和日本。从论文引用率来看,英国研究质量超过中国,略逊于美国。这使得伦敦的人工智能企业集中于基础算法领域,尤其集中于深度学习以及应用深度学习的自然语言处理、语音识别和图像识别等领域。同时,在英国政府2017年的人工智能产业发展报告中,明确了最具人工智能潜力的医疗保健方向:病情诊断支持、潜在流行病的早期发现与发病率追踪、影响诊断支持,并规划了人工智能在医疗保健行业发展的时间脉络:短期内实现医疗保险和智能日程安排,中期目标实现数据驱动的诊断和虚拟药物的开发,长期目标是实现机器人医生对患者进行直接诊断和治疗。

德国政府2018年11月专门发布国家战略推动人工智能发展,将人工智能视为德国经济未来的重要增长点。德国人工智能研究中心是目前世界上最大的非营利性人工智能研究机构,其研究方向包括大数据分析、知识管理、画面处理和理解、自然语言处理、人机交互、机器人等,非常重视人工智能研究到实际应用的转化,在工业4.0以及创新工业系统、智慧数据:大数据的智能分析、可穿戴计算/随身计算等领域具有核心竞争力。在2018年发布的《德国人工智能战略》中,确定三大目标,提出联邦政府将在医疗卫生领域应用人工智能,推动人工智能在护理、医疗卫生体系的应用和开发,并让人工智能在伦理、法制、文化和制度上融入人类社会生活。

法国在人工智能领域有着独特的自身基础和优势,根据《法国人工智能技术发展水平和前景》报告,法国在人工智能的许多应用领域有非常多样化的公司和研究机构,活跃在机器人、自动驾驶、零售和保险等多个领域。目前,人工智能在医疗卫生领域的应用最为活跃,主要体现在医疗保健、医学诊断和研究方面。但其发展程度和速度不及美国和中国,缺乏领军企业和高端人才,并严重受制于国外大型互联网公司,同时,法国人工智能技术在产业化应用中还面临数据匮乏与数据安全、增强培训工作两大挑战,并初步制定了研究、人才、科研产业化应用化、经济生态、人工智能公共讨论等领域的五大战略目标。

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芬兰作为欧盟第一个在国家层面实施人工智能战略的国家,目前有超过250家芬兰公司宣布参与“AI挑战”,赫尔辛基大学和阿尔托大学联合建立“芬兰AI中心”,以加强人工智能研究、人才培养和产业合作。芬兰根据其市场特点,将人工智能应用于波罗的海无人驾驶货船和沿岸国家的数字基础设施等方面。

2.欧盟及成员国医疗人工智能政策及战略梳理

近几年来,欧盟及其成员国极为关注和重视人工智能在医疗领域的发展和应用,在其已发布的多项人工智能政策、战略及项目中,均涉及医疗方面,已将医疗人工智能的发展推进到了全新的战略时代。本文根据《Artificial Intelligence:A European Perspective》中提及的欧盟及各成员国政策战略及其相关网站等,收集欧盟及其成员国人工智能政策及战略,同时排除与医疗人工智能相关度不高的政策及战略,对其进行梳理,详见表1,并对涉及医疗人工智能的政策及战略进行详细分析。

2.1 欧盟人工智能战略与政策解读

欧盟接连发布多项战略计划,关注人工智能技术在医疗保健领域的应用和发展,是全球人工智能技术发展的重要地区之一。

2.1.1 《2014-2020欧洲机器人技术战略研究计划》

《2014-2020欧洲机器人技术战略研究计划》旨在确保欧洲在机器人浪潮来临之前发展先进的技术,利用新兴机器人市场,参与并拥抱颠覆性机器人技术和系统,重新定义应用的经济性,提高社会对于机器人系统的认识。并指出,人工智能短期到中期的机会集中在医疗保健、农业、安全和运输等领域。并指出,在医疗保健领域,将关注于康复辅助机器人以及在心血管、神经和肿瘤外科手术使用内置传感的微型机器人。该计划中同时将欧盟研发的医疗机器人分为三类:临床机器人,用于诊断治疗、外科手术、药物治疗和急救;康复机器人,如外骨骼、假肢等;辅助机器人,如医院送货机器人、情感支持机器人等。

表1.欧盟及其成员国人工智能政策及战略

2.1.2 《人工智能时代:确立以人为本的欧洲战略》

该战略主要包括以下三个方面:全球人工智能研发投入和发展情况;欧洲的人工智能发展情况及其他国家的对比,并进一步表示欧洲应该制定人工智能品牌战略;人工智能发展过程中遇到的劳动者被替代、人工智能偏见等问题,并提出欧盟应该采取的应对策略。该战略同时表明欧盟将对人工智能在健康分析和精准医疗等领域的应用深入研究,将在医疗健康领域进行人工智能产品和服务的第一批测试和建设相应实验基础设施,同时将修订公共部门信息开放指令,出台私营部门数据分享指南,修订科研信息获取和保存建议,并出台医疗健康数字化转型政策(包括分享基因数据及其他医疗数据)。

2.2 英国人工智能战略与政策解读

英国是欧洲最积极推动人工智能发展的国家,也一直是人工智能的研究学术重镇。英国接连发布《人工智能:未来决策的机遇与战略意义》《英国发展人工智能》《政府对上议院人工智能特别委员会关于英国人工智能的报告做出回应:准备、意愿和能力》等战略报告,强调了英国在医疗人工智能领域的三大发展方向——辅助诊断、早期预防控制流行病并追踪其发病率和图像诊断。

2.2.1 《人工智能:未来决策的机遇与战略意义》

该战略是英国政府发布的第一份人工智能报告,在报告中定义了何为人工智能,并探讨了其在英国政府部门中的应用,对劳动市场产生的影响,并着重论述了人工智能的使用对伦理和法律带来的挑战,提出了如何应对这些挑战。该报告还认为人工智能可减轻搜索大数据集的负担,用于健康、社会护理服务时,能够有效预测需求和准确定制服务,改善慢性病的管理及预防急性病的突发等。

2.2.2 《英国发展人工智能》

该报告分析了在英国人工智能的应用现状、市场和政策扶持情况,并对数据、科技、研究和政策的开放程度与投入情况给出了建议。该报告就政府、科研机构、行业公司如何协调以助力人工智能在英国的发展提出了18项建议。在医疗领域方面,提出英国医疗人工智能领域的焦点:病情诊断支持、影像诊断支持和潜在流行病的早期发现和发病率追踪等。该报告指出,现阶段人工智能不能代替人类医生,而是作为一种辅助工具帮助医生进行诊断与治疗,但同时也表示,人类工作与人工智能之间的持续交互将提高诊断的效率与准确性,并认为未来人类会完全把任务交给人工智能系统自主操作完成。

2.2.3 《政府对上议院人工智能特别委员会关于英国人工智能的报告做出回应:准备、意愿和能力》

该报告是基于为期10个月调查的结果,旨在研究人工智能进步对经济、道德和社会影响。该报告突出了政府需要考虑的一些策略,包括要求审查科技公司潜在的数据垄断,激励开发新的数据集审计方法,以及为使用AI的英国中小企业创建发展基金。同时指出,英国政府将利用人工智能技术对患者的健康数据进行监管。

另外,英国政府将开设利兹、牛津、考文垂、格拉斯哥和伦敦5个人工智能医疗技术中心,创新应用人工智能技术进行疾病早期诊断、改善患者治疗效果、发挥药物最大效用、开展个性化医疗等,同时改进医疗服务体系,旨在建立“世界上最先进的医疗保健系统”。

2.3 德国人工智能战略与政策解读

德国是人工智能技术领域的领先国家,拥有深厚的研究基础和完善的研究环境。2018年7月发布了《联邦政府人工智能战略要点》,提出要在2018年末发布德国的“人工智能战略”;9月新出台的《高技术战略2025》中,联邦政府更是将人工智能技术视为一种能够决定德国创新国家地位的“未来能力”。11月15日,德国内阁通过了由联邦经济与能源部(BMWi)、教育与研究部(BMBF)和劳动与社会部(BMAS)在“编制要点”基础上共同完成的“人工智能战略”,提出了联邦政府发展人工智能技术的三大核心目标和12个行动领域,以及相关的促进措施。并提出,联邦政府将在医疗卫生领域、护理领域的应用和研发,同时在医疗卫生方面推广教育、培训和继续教育计划,推进人工智能系统在医疗卫生体系的应用,并考虑在医疗卫生领域引入人工智能的强制性标准。

2.4 法国人工智能战略与政策解读

2.4.1法国人工智能战略

2017年法国政府在基于对医疗健康、自动驾驶和交通出行等人工智能密切相关部门深入调研的基础上,形成了最终战略。该战略提出了超过50项建议,包括研发、技术培训等多个领域,强调扶持创新企业稳固发展,并建立一个专门执行报告建议委员会,实施一项研究计划和一个支持国家战略的公私合作项目。该战略同时将医疗健康作为发展人工智能的四个领域之一,并决定在国家健康数据研究所的基础上,成立真正的“卫生健康数据中心”,该数据中心包括医保报销数据、临床数据和科研数据并最终开放这些数据。

2.4.2 科学技术议会报告和the Mission Villani report

科学和技术议会报告侧重于社会和监管问题,the Mission Villani report报告则重点关注政策和减少人才流失,并解决人工智能研究多样性的重要性。Mission Villani report同时将重点放在医疗、交通、环境和国防四个部门,马克龙总统在AI for Humanity峰会上也详细讨论了AI在医疗和交通方面的潜力。

2.5 芬兰人工智能战略与政策解读

2017年5月,芬兰财政部长Mika Lintil任命指导小组专题研究芬兰如何在应用AI技术方面成为世界顶级国家之一。2019年4月,发布《芬兰的AI时代》,调查了芬兰在AI方面的优势和劣势,并提出了八项建议,倡议建立“芬兰AI中心”、AI加速器试验项目以及将AI纳入公共服务等,希望推动芬兰在应用AI方面成为全球领导者。随后又发布《AI时代的工作》,又提出了28项政策建议,涉及未来工作的四方面:增长和就业、劳动力市场、学习和技能、道德。

2.6 其他欧盟国家人工智能战略和政策解读

其他欧盟国家正在制定人工智能战略,几乎都关注于拥抱AI成为该领域的领导者,支持创新和商业,提升AI在公共部门的应用,加大研究和技术研发,建立至少一个国家级人工智能中心,加强公共部门和私人领域的数据共享和使用。

3.讨论

人工智能伦理是欧盟及其成员国医疗人工智能战略和政策的核心内容之一[13]。以欧盟为例,在2014年《欧盟机器人研发计划》中,提到机器人技术对伦理、法律和社会问题的影响;2015年1月,欧盟议会法律事务委员会(JURI)成立专门研究与机器人和人工智能发展相关的法律问题工作小组;2016年5月,法律事务委员会发布《就机器人民事法律规则向欧盟委员会提出立法建议的报告草案》(Draft Report with Recommendations to the Commission on Civil Law Rules on Robotics),简称《报告草案》;2016年10月,《欧盟机器人民事法律规则》(European Civil Law Rules in Robotics),建议欧盟成立监管机器人人工智能的专门机构,制定人工智能伦理准则,赋予机器人法律地位,明确人工智能知识产权、注重隐私和数据保护等。对于护理机器人、医疗机器人以及人类修复和增强机器人(为修复和补足受损器官和人体功能而存在的机器人)等,建议出台人工智能特定规则。在《人工智能时代:确立以人为本的欧洲战略》中,提出要建立适当的伦理和法律框架以及起草并制定人工智能伦理指南;此后,欧盟委员会将“人工智能和机器人的伦理标准等”纳入2018年欧盟工作的重点,在人工智能和机器人领域呼吁高水平的数据保护、数字权利和道德标准,成立人工智能工作小组,就人工智能的发展和技术引发的道德问题制定指导方针;此后,欧盟医疗人工智能还关注人机交互对人类道德的影响(如护理机器人和被看护者之间的情感关系)等;2018年12月,欧盟发布《关于可信赖人工智能的伦理准则》(草案)(Ethic Guidelines for Trustworthy AI),确保在开发、推广或应用人工智能的过程中,研发者能尊重基本权利、原则及价值。

英国政府在其多份人工智能报告中也提出应对人工智能法律、伦理和社会影响,在《政府对上议院人工智能特别委员会关于英国人工智能的报告做出回应:准备、意愿和能力》中,认为当前不需要对人工智能进行专门监管,各个行业的监管机构完全可以根据实际情况对监管作出适应性调整。但该报告呼吁英国政府制定国家层面的人工智能准则(AI Code),为人工智能研发和利用设定基本的伦理原则,并探索相关标准和最佳实践等。德国、法国和芬兰的人工智能战略与政策中也侧重关注人工智能伦理影响。

这一系列举措表明了欧盟及成员国通过人工智能伦理规制、约束人工智能向有益于个人和社会发展的决心。在技术和产业不占优势的情况下,欧盟及成员国人工智能战略关注医疗领域人工智能价值观,希望以此彰显欧盟发展人工智能的独特优势。

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