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人工智能助力抗疫的五个领域

2020-06-29 07:15:41 《百科知识》 2020年12期

崔金泰

人工智能通常是指人所创造的、代替人从事某些思维行动的设备。美国科学家马文·明斯基和约翰·麦卡锡等人于1956年开会研讨“如何用机器模拟人的智能” 时,首次提出“人工智能”这一概念,标志着人工智能的诞生。人工智能具有三大要素, 即算力、算法和大数据。科学家随后相继提出了人工智能的不同理论和算法,进一步扩展了它的内涵。到2006年,基于神经网络的深度学习算法取得重大突破,人工智能获得迅速发展,并出现了众多科研实践成果,如智能机器人、智能手机、智能车间、无人机、智能汽车、智慧城市……象征着第四次工业革命时代的到来。

人工智能由于具有效率高、反应灵敏、迅速精准、灵活机动和不惧风险等优势,近期在抗击新冠肺炎的战役中出手不凡,表现突出,引起人们广泛瞩目。

1.病毒测序

面对新冠病毒这个来势凶猛而又狡猾的敌人,首先要认清它的真面目,了解其结构组成和本质特点。阿里巴巴和百度等技术公司从一开始就提供了人工智能技术和云计算能力,并开放了能预测病毒RNA结构的有关算法;华为公司依托云计算等新技术研发了一种能识别新冠病毒基因构成的设备。科研人员利用人工智能从新冠病毒相关数据中快速学习的能力以及有关科研成果,不到两周时间就完成病毒基因组排序并及时上报世界卫生组织,同时对外公开发布,与全球研究人员分享,为世界各国防疫争取到长达1个多月的窗口期。而与此形成鲜明对照的是,严重急性呼吸综合征(SARS)暴发后,科学家花了5个多月才摸清了病毒基因组,贻误了抗击病毒的宝贵时机。

2.辅助诊断

在新冠肺炎疫情暴发后,具有影像判断功能的人工智能辅诊系统就投入使用,协助医生做出诊断,诊断准确率几乎达到100%,全国有300多家医院采用了该辅诊系统。与此同时,我国科学家还研发出一种新的人工智能算法,用以分析肺部CT扫描结果,在20秒内可区分出高度疑似新冠肺炎、轻度疑似新冠肺炎和非新冠肺炎的影像,准确率达96%。另外,我国科技人员针对湖北医院待确诊病人激增、医生难以应对的情况,十余天内就成功研发出新冠肺炎智能影像分析系统。这一系统在3秒钟即可发现、确认和分隔病变;10秒种完成病变的分布、形态、密度等测量,以及病变的分期和转归;结合临床实验室检查,并基于全数据学习,最终实现精确诊断。

3.人员追踪

人工智能一个突出的本领是用人脸识别智能摄像头和大数据追踪及识别病毒感染者。杭州的一名男子从新冠肺炎疫情严重的温州回家后,警方立即根据车牌追踪到他的车,通知他居家隔离两周。然而他却提前从家里出走,警方随即与他取得联系,因为杭州西湖附近一个带有人脸识别功能的摄像头发现了他。目前,我国约有2亿个监控摄像头,分布在各种公共场所,其中有许多摄像头配备了高效的面部识别技术,不仅能识别戴口罩、帽子、眼镜、头巾或是戴假胡子的人,甚至能锁定人脸上的痣。原来,人脸识别的原理是先确定面部若干关键点,然后连接关键点,形成独一无二的人脸特征。即使这些关键点有部分遮挡,其余一些关键点仍可以识别。

此外,重庆市石柱县利用人工智能大数据追踪到数千名从湖北省返回该县过春节的人员,从而避免了疫情大面积蔓延。

4.智能机器人

在抗击新冠肺炎疫情的最前线,活跃着一群形态各异、憨态可掬的智能机器人。它们不用戴口罩,也不用穿防护服和戴手套,只需每天按时消毒,既节约了紧缺的医护用品,又能减少交叉感染。在武汉协和医院、金银潭医院,智能机器人“小白”和“Andi”执行着安防巡逻、检测体温和室内外消毒等任务。“Andi”是个全能的医护机器人,除了能巡逻、测体温和消毒外,还具有口罩佩戴识别、异常体温识别、不规范穿戴警告和疫情播报等功能。例如,在巡逻中发现有人未按规定佩戴口罩时,它就会立即发出语音警告,并实时上传至疫情监管部门。而“小白”则是个大力士消毒员,一次加药的消毒面积可达5万平方米。在疫情缓解后的复工返岗中,智能机器人也派上了用场。在北京国贸地区,一个车型机器人在高楼大厦之间穿行,这是在全国拥有200多家连锁店的“小恒水饺”的无人配送机器人。这种机器人能看懂红绿灯信号,如果发现前方有行人或障碍物,会自动避开。到达配送地点后,订餐者利用社交网络得到信息后便前来取餐。

5.远程服务

疫情暴发以来,越来越多的人通过互联网接受医疗和教育服务、居家办公以及网上购物,使远程服务得到日益迅速的发展。疫情期间,全国至少10余家互联网医疗平台推出在线问诊专页,200多家公立医院开展免费互联网诊疗、网上咨询和线上购药等服务。

今年2月,我国各地的学校用网课启动了新学期教学。开学第一天,各地5000多萬学生通过阿里巴巴推出的即时通信软件“钉钉”上课。其他一些教育领域的科技初创公司也已从今年2月开始提供免费网络授课服务,学生可以使用电脑和手机浏览。由于课程以直播方式进行,学生可以实时发信息跟教师交流。