人工智能:改变医学和挑战考验
目录
- 人工智能的快速发展
- 人工智能对医学的影响
- 自动驾驶汽车的问世
- 智能机器人是否会取代人类工作
- 隐私和全面监控的担忧
- 什么是人工智能,它能够做到什么程度
- 人工智能带来的改变和幻想
- 数据分析及其在医学中的应用
- 基于语音识别的诊断方法
- 科技巨头在人工智能领域的竞争
🤖人工智能的快速发展
在当今世界,人工智能的发展势不可挡。有人说,人工智能正在经历一次革命性的进化,并可能从根本上改变我们地球上的生活方式。人工智能有潜力彻底改变日常生活、工作方式、移动方式、医疗、经济和通信等各个方面。但是,人工智能是否真的会改善医学、使医生变得多余呢?无人驾驶汽车何时才能上路呢?智能机器人会取代我们的工作吗?我们是否正走向一个没有隐私和完全监控的反乌托邦呢?那么,到底什么是人工智能,它究竟能做到什么程度呢?哪些东西会发生改变,哪些东西会始终停留在纯幻想中呢?为了回答这些问题,我们踏上了一段充满刺激的旅程,我们在美国、英国、德国和中国,与致力于我们未来研究的科学家会面。
我们首先来到了硅谷,位于加利福尼亚州。苹果、谷歌和脸书都在这里设有总部,这个地方是数字革命的中心。科技业已经改变了旧金山湾区的面貌,每天都有新的创业公司成立,租金飙升,人工智能成为了时下的热词。最近,在这里开设了一家新型超市,亚马逊Go。你只需要一个应用程序,将手机靠近扫描器,就可以进入超市。工作人员向我展示了亚马逊的新菜单,并解释说语音助手Alexa可以在家里帮助食物的准备工作。我在不断被监控着,到底应该停在哪个架子前?我对哪些产品感兴趣?天花板上的传感器和摄像头以智能图像识别技术记录下我的一举一动。我应该拿走哪一样产品?我应该放回哪一样产品?我应该带走什么?这家店现在还处于试验阶段,但亚马逊计划今年独自开设50家这样的杂货店。没有售货员,不需要排队,没有收银员。当我离开时,我有一种小偷的感觉。舒适感是以隐私为代价的。我拿到了收据,离这儿只有一个街区的地方,有一家机器人咖啡馆。这是未来的味道,人工智能将改变我们的购物体验,但是员工们将发生什么变化呢?
斯坦福大学位于全球人工智能研究的前沿,每年的预算高达65亿美元,我想知道人工智能将如何改变医学。研究人员在这里开发了一种人工智能算法,可以通过X光检查来筛查某些疾病。计算机科学家普拉纳夫·拉吉普卡尔向我展示了使用这种算法的便捷性,使用手机拍摄X光片的照片,上传图片,然后几秒钟后就能得到诊断结果。它显示出一个肿块,并表示这里可能是一个有可能恶性的病灶。他详细解释了该算法的工作原理,如何训练模型,并输出X光片上多个不同病灶的概率。
人工智能的模型是根据人脑建模的,人脑是一个由近1000亿个互相连接的神经元组成的巨大网络。简单来说,人脑的细胞工作原理是,从一个神经元到另一个神经元传输的输入脉冲会产生类似多米诺骨牌效应的连锁反应。由此产生的电路连接了神经元,正是这个电路,人工智能试图模拟。和我们的大脑一样,这个网络可以学会识别肺结核等疾病。首先,网络需要进行训练,也就是向系统中输入肺结核患者的X光片。一开始,它很难准确识别这种情况,但是每次输入一个X光片,网络的结构就会适应性改变,并且它的诊断能力得到提高。只有在用这种方式优化网络之后,它才能准确识别一个未知的X光片。
但是,与医生的专业知识相比,人工智能的准确度如何呢?我们进行了两次测试。第一次,我们使用了一个由国立卫生研究所发布的数据集中标有病灶类型的胸部X光片,并将模型的准确度与放射科医生进行了比较。我们发现,模型在大多数病灶的准确度上与放射科医生非常相近,在其中一个病灶上,模型的表现超过了放射科医生,在另外三个病灶中,放射科医生的表现超过了模型。然后,我们重复了实验,这次使用的是斯坦福最近发布的数据集,其中包含20万张胸部X光片,我们与三位专科放射科医生进行了类似的设定,让他们为一组图像确定基本事实,并将结果与算法进行了比较,在任务中,他们的表现与算法的表现相似。
医学专家阿隆德·肯尼迪解释说,读胸部X光片是一个复杂的过程,但人工智能在识别或识别简单图像方面进展迅速,例如,计算机准确性已经超过人类。但是,他指出,当涉及到胸部X光片时,人工智能依然面临挑战。医学专家可以对疾病进行准确诊断,但是人工智能模型仍在努力。为了达到适应不同情况的能力,舍棄特定的技巧和经验,人工智能还需要进行更多的训练和优化。
⚙️数据分析及其在医学中的应用
人工智能的算法技术不仅在医学领域有着巨大的潜力,还被用于分析看似平淡无奇的数据,例如我们每天走的上下楼梯的步态。研究人员在英国伯明翰市正在研究一种革命性的诊断方法。目前,还没有特定的测试可以检测帕金森病,这使得诊断变得困难,但是人工智能可能会改变这种情况。阿斯顿大学的数学家马克斯·利特尔是该项目的负责人。他和他的团队收集了成千上万个语音录音,并将它们输入到他们开发的一个算法中,该算法可以学会检测正常人和患有帕金森病的人之间的声音模式差异。通过对这些录音进行实验室研究,算法能够在几乎99%的准确率下正确识别帕金森病。
这项工作是人工智能为医学领域带来的深远变革的一个例子。如今,不仅仅是医生们在利用人工智能来开发新的诊断方法,数据科学家、程序员和数学家也在共同努力,比如马克斯。另一个例子是移动设备上的测量,比如在手机上安装了传感器,可以记录我们的步态的起伏。那么,从这样的数据中可以得出什么信息呢?如果我们测量了一个人的行走行为模式,那么正常的人可能会出现这种情况:加速度计的曲线就是这样的,周期性地上下移动,类似于这样,这是他的脚盆上下移动的样子。还有他们的速度,但是如果你看一个帕金森病人,他们可能会有这种小步行为,或者这种不规则行为,或者有这种模式,甚至可能停下来或者做出突然的改变。你可以从这儿看见不同之处,帮他们做训练,比如测量这个,我们测量加速度计之间的时间距离,它也可以做同样的事情,非常精确,并且通过这样做,我们也许能够测量到这里,这些延时时间之间的大的变化,而算法的优点是,它对比的时候,你可能有一个人测量出来的模式看起来是这样的,还有只有一个小的变化,可能发生在这个序列的时间点上,哪怕对一个专业人士来说,因为他们没有这种精准度,可能无法检测到这种变化,这可能意味着这里,这个人在这种情况下可能有某种疾病的先兆症状。这意味着,在算法的帮助下,可以进行帕金森病的早期干预,帮助检测出先兆症状。
但是我们的手机上的数据还可以透露出哪些信息呢?目前,您可能已经安装了跟踪您的所谓的活动的应用程序,所以实际上可能已经有这样的数据了。对此,康奈尔大学的亚历山大·普洛科波维奇教授表示,这种数据可能已经存在了,这样做的潜在好处就是检测违规行为。您经常会听到实施普遍的监控摄像头极大地提高了破案率。对于我们来说,这难以理解,因为德国人非常重视隐私和个人权利,但在中国,人们对这个问题有不同的看法,并表示公众安全得到了提高。
我们继续前往中国,这个国家近年来经历了惊人的变化,首都北京充满了活力,整个国家都渴望进步,并正在快速向未来迈进。到2030年,中国计划成为全球人工智能领域的领导者,而这一目标似乎有很多迹象表明将会实现,因为中国政府已投资了价值数十亿欧元的补贴计划。这些机器人不是在组装汽车,而是成为了北京最新的智能餐馆的焦点。人工智能在厨房中发挥作用,智能机器人成为了汽车师傅。我在这里与设计研究人员Geisha Jost进行了会面。Geisha曾是德国政府的互联网大使,她目前正在上海同济大学进行一个研究学期。我问她对中国的印象如何。这个城市非常渴望进步,年轻人非常有热情,跟他们交谈非常有趣,因为他们想要成为变革的动力,他们日夜工作,有一种新的工作与生活的平衡模式,这就是996。我当时不知道996是什么,他们告诉我,我们一周工作六天,从早上9点工作到晚上9点。目前这是最好的工作模式,因为过去他们一直在工作,从不停下来,他们一直疯狂地工作是因为他们想要带来改变。
这个餐馆投资了2000万美元,仅仅一个餐馆就花费了这个巨额资金,用数字技术改进了整个餐厅的运营,这些机器人不仅仅是为食物服务,整个厨房也是数字化的,冷藏设备得到监测,供应链也得到监测,这里的一切都连接在一起,他们正在测试什么可以工作,哪些方面可以在该连锁店的其他餐厅中应用。
隐私问题又是如何呢?安全和隐私之间似乎存在折衷。你经常听到人工智能增加了公共安全,例如无处不在的监视摄像头极大地提高了破案率。但这难以理解,因为德国人重视隐私和个人权利,但中国人对此有不同看法,并认为这提高了治安。中国的传统观点与世界其他地方的观点不同。我对中国感到困惑,也被吸引着。在古老的中国文明和现代工业国家之间,我们如何能找到一个平衡点?在中国深圳的龙岗区,我们参观了智能城市控制中心,一个巨大的显示屏实时显示了整个区域的数据,包括附近的新居民数量、学校规划、供水量、停电等,所有这些信息都被收集、编译和评估,利用人工智能进行分析。这个展示项目是与华为合作开发的,长岭项目是它的首席工程师陈邦泰告诉我,这个城市运转更高效。
🚗自动驾驶汽车的问世
人工智能不仅在医学领域有着巨大的潜力,还在形成我们对计算机技术的期望,尤其是在移动性方面,未来它或许能够使无人驾驶汽车上路,但这个愿景真实可行吗?我们来到博士亚裘斯·卡拉曼所在的麻省理工学院。他是自动驾驶汽车领域的顶尖专家,他和他的团队正在研发原型自动驾驶汽车。他认为,计算机和机器在一些方面已经表现得非常好,比如地图制作和定位。计算机可以非常精确地知道自己在哪里,甚至精确到厘米或毫米的精度,这远远超过驾驶所需的精度。然而,计算机无法环顾四周,理解其他人的行为意图,比如一个人是否要走人行道还是要走过马路。有时候你看着一个人的脸,脸部表情告诉你他是否会横穿马路,你可能会开车减速,但有时候他们一直看着同一个方向,可能站在同一个位置上,只是一个小小的脸部表情,也许就可以让你们停下来。你可以感受到差异,但是这是一种非常难以描述给我的事情,你如何理解一个人是否要横穿马路,或者是停在马路对面等待。所有这些是计算机很难编程进去的,它可能在简单的实验室环境中有效,但在现实生活中,算法仍然处于无能之境。这并不影响广告商,我们的测试驱动只是一系列故障,一个莫名其妙的紧急刹车,第二次尝试时,该车上的传感器因为路边停放的汽车而超负荷,导致再次紧急刹车,这辆智能车忽略了车辆偏离车道的情况。总之,简单的说,耶德向麻省理工学院的工程师们提问时,他们表示,要建造一辆自动驾驶的汽车,开发商需要满足大规模技术要求,其中一个关键缺失的点是,当它在自动驾驶时,汽车必须能够处理我们所说的各种复杂机动车流量情况和演绎,比如骑自行车的人、行人,有时候你不得不先猜测出他们接下来要去哪儿,进而才能做出正确的决策。
🤖智能机器人是否会取代人类工作
人工智能的发展是否会使人类的工作多余呢?会有少人驾驶汽车、智能机器人接管我们的工作吗?这个问题仍然悬而未决。面对这个问题,许多人担心他们的饭碗可能会被人工智能取代,而另一些人则对人工智能技术的进展感到兴奋和乐观。尽管有许多行业正在借助人工智能技术实现自动化,但大多数专家认为,人工智能不会取代人类工作,而是改变工作的性质。相反,人工智能技术有望提供更多的机会,使人们能够专注于更复杂和有挑战性的任务,同时提高工作效率和生产力。
在中国,人工智能技术得到了广泛的采用。我们访问了北京繁忙的智能餐馆,那里设有各种各样的机器人,甚至包括自动化侍者。这些智能机器人正在改变服务业,因为它们可以取代一些重复和机械的工作任务。然而,这并不意味着机器人会完全取代人类员工。相反,机器人和人类可以相互协作,发挥各自的优势,提供更好的服务体验。
🔐隐私和全面监控的担忧
人工智能的发展给人们带来了一个重要的问题:隐私和全面监控。在西方社会,隐私和个人权利被视为非常重要的价值观,而在中国,人们对这个问题持有不同的观点,并认为公众安全得到了提高。然而,随着技术的进步,我们面临着更多关于个人隐私和数据安全的担忧。人们担心个人数据被收集、分析和滥用。这引发了个人隐私保护的重要性,以及对监管的迫切需求。人们希望通过透明的规定来保护自己的数据,并确保数据的使用是符合法律和道德标准的。
在硅谷,我们看到了科技巨头如何通过利用我们的数据来提高产品的质量和用户体验。然而,与此同时,这些公司也在不断增加对我们个人生活的控制力。在华盛顿,有越来越多的声音呼吁对科技巨头的垄断势力进行监管。人们认为,对于技术巨头的影响力,需要进行反垄断政策的重新思考。在我们的社会中,信息流入大众视野变得越来越重要,转向成为一个多维度信息的战场,我们需要确保信息的来源是真实可靠的,并保证信息的真实性。
🌐什么是人工智能,它能够做到什么程度
人工智能是一种模拟和模仿人类智力的计算机技术。它通过分析大量的数据和模式来学习并改进自己的性能。人工智能的应用非常广泛,包括语音识别、图像识别、自然语言处理和自动推荐系统等。它已经在医学、金融、交通、通信和制造业等领域取得了巨大的突破和进展。
根据现有的数据和技术,人工智能的潜力似乎是无限的。它可以通过分析海量的数据来提供准确的预测和建议。在医学领域,人工智能已经能够帮助诊断疾病、优化药物疗效和改善患者护理。在交通领域,人工智能可以帮助减少交通事故、提高交通效率和解决交通拥堵问题。在金融领域,人工智能可以帮助识别欺诈行为、制定投资策略和提高风险管理。
然而,人工智能也面临着一些挑战和限制。尽管人工智能可以处理大量的数据和模式,但它仍然受限于所用数据的质量和数量。另外,人工智能的决策过程往往是不透明的,这给人们带来了一些担忧。因此,在推广和应用人工智能技术时,我们需要考虑到伦理和社会责任,确保人工智能的决策是可解释的、公平的和透明的。
人工智能的发展还面临着法律和监管的挑战。随着人工智能应用的不断推广,许多法律和道德问题将不断浮现。我们需要制定适合人工智能时代的法律和监管框架,以保护个人隐私和数据安全,并确保人工智能的应用符合道德标准。
🌟人工智能带来的改变和幻想
人工智能的快速发展正改变着我们的生活。它正在革新医疗、商业和交通等各个领域。通过分析大数据和模式,人工智能可以提供准确的预测和建议,提高工作效率和生产力。然而,随着人工智能技术的发展,我们也需要考虑到一些挑战和风险。其中一个是保护个人隐私和数据安全。另一个是确保人工智能的决策是公平的、透明的和可解释的。只有通过充分考虑这些问题,我们才能更好地利用人工智能的潜力,促进社会的发展和进步。
📈数据分析及其在医学中的应用
数据分析是人工智能的核心技术之一,它被广泛应用于医学领域。通过分析大量的医学数据,人工智能可以帮助诊断疾病、制定个性化的治疗方案和改善患者的护理。例如,人工智能算法可以通过对大数据集的分析来识别特定疾病的模式,并帮助医生进行准确的诊断。此外,人工智能还可以帮助医生监测疾病的进展和预测患者的风险,从而提前采取相应的治疗措施。
人工智能的发展正在改变医学的面貌。通过分析大数据和模式,人工智能可以帮助医生提高诊断的准确性和效率,从而为患者提供更好的医疗服务。然而,人工智能还面临一些挑战,包括数据隐私和安全等方面。为了充分发挥人工智能的潜力,我们需要制定相应的法律和政策,保护个人隐私,并确保数据的安全和合法使用。
🗣️基于语音识别的诊断方法
语音识别技术是人工智能的一个重要应用领域。通过将语音转化为可读的文本,人工智能可以帮助医生进行诊断和治疗决策。例如,医生可以使用语音识别软件将患者的病历记录转化为文字,从而提高工作效率和准确性。此外,语音识别技术还可以用于医学研究和教育,帮助医生学习和掌握新的诊断方法和治疗技术。
然而,语音识别技术也面临一些挑战,例如准确性和隐私保护。人工智能算法在处理复杂的语音信号时可能会出现错误,这可能导致诊断和治疗错误。此外,语音识别技术需要访问和处理大量的个人数据,如果没有适当的隐私保护措施,可能导致个人隐私泄露的风险。
💡科技巨头在人工智能领域的竞争
科技巨头们对人工智能的发展充满了热情和野心。他们相信,人工智能将成为未来科技创新的重要驱动力。目前,谷歌是人工智能领域的领导者之一,谷歌通过开发各种人工智能技术和应用程序,如语音识别、图像识别和自动推荐系统,来拓展其在人工智能领域的霸主地位。
然而,在人工智能领域,谷歌面临着来自其他科技巨头的激烈竞争。微软、亚马逊和脸书等公司都在加大对人工智能技术的投资和开发,并争相推出各种人工智能产品和服务。竞争的加剧将推动人工智能技术的进一步发展,并为用户提供更多的选择和便利。
随着人工智能技术的不断发展,我们可以预见未来的世界将会发生巨大的改变。人工智能将带来许多新的机会和挑战,我们需要保持警惕和开放的心态,以应对这些变化,并确保人工智能的发展符合人类的价值观和道德标准。唯有如此,我们才能更好地利用人工智能的潜力,推动社会的进步和繁荣。
FAQ
问:人工智能是否会取代人类工作?
答:人工智能的发展给人们带来了许多担忧,尤其是与就业机会和职业前景有关的问题。有人担心人工智能技术会取代人类工作,而另一些人则认为人工智能只会改变工作的性质,并为人们提供更多的机会。虽然人工智能可以自动化一些重复和机械的工作任务,但它仍然需要人类的参与和管理。人类具有创造力、情感和复杂沟通能力等独特的能力,这些是人工智能无法替代的。因此,尽管人工智能将改变我们工作方式的一些方面,但它不太可能完全取代人类工作。
问:人工智能如何改变医学?
答:人工智能在医学领域有着巨大的潜力。它可以帮助医生进行疾病诊断、制定个性化治疗方案、优化药物疗效和改善患者护理。通过分析大量的医学数据和图像,人工智能可以识别潜在的疾病模式,并提供准确的预测和建议。此外,人工智能还可以帮助医生监测疾病的进展和预测患者的风险,从而促进早期治疗和干预。
问:人工智能技术存在哪些挑战?
答:人工智能技术面临许多挑战和限制。首先,人工智能的性能取决于所用数据的质量和数量。如果数据不准确或缺乏代表性,人工智能的预测和决策能力将受到影响。其次,人工智能算法的决策过程往往是不透明的,这引发了一些担忧。人们希望能够理解人工智能是如何做出决策的,并能够对其进行解释。此外,人工智能技术还面临着数据隐私和安全的问题。如果不采取适当的保护措施,个人隐私可能会受到侵犯,并导致数据泄露的风险。
问:人工智能对社会和个人有哪些影响?
答:人工智能对社会和个人都有着积极和消极的影响。从积极的方面来看,人工智能可以提高工作效率和生产力,改善医疗服务,增强人们的生活品质。它还可以解决一些社会问题,如交通拥堵和环境污染。然而,人工智能技术也带来了一些挑战和风险。例如,人工智能可能导致就业机会减少和职业不稳定。此外,人们还担心人工智能对个人隐私和数据安全的侵犯。因此,在推广和应用人工智能技术时,我们需要综合考虑其对社会和个人的影响,并采取相应的措施来解决相关问题。
问:人工智能的发展是否需要监管?
答:随着人工智能技术的快速发展,对其监管的呼声也越来越高。人工智能技术涉及到许多复杂的伦理和法律问题,如隐私保护、公平性和责任等。因此,我们需要制定适合人工智能时代的法律和政策,以确保人工智能的发展是符合人类道德和价值观的,并保护个人隐私和数据安全。监管的目的是促进人工智能的可持续发展和应用,同时保护公众利益和权益。
问:人工智能技术能否取代人类创造力?
答:人工智能技术在模仿和模拟人类智能方面取得了重大突破,但它仍然存在一些局限性。人类创造力是一种高度复杂和多样化的能力,包括艺术、创新和情感等方面。虽然人工智能可以通过分析大量的数据和模式来模仿人类行为,但它目前无法主动创造新的想法和概念。因此,人工智能与人类创造力相比还有很大的差距,它更适合辅助和增强人类的创造力,而不是完全取代。只有通过人工智能和人类的合作,才能发挥出最大的创造力和创新潜力。
📚资源
- 阿尔法围棋
- 人工智能方法在医学诊断上的应用
- 人工智能和医学影像诊断
- 机器学习用于医学图像分析的应用
- 自然语言处理在医学领域的应用
- 机器人技术在医学手术中的应用
- 人工智能驱动的医疗保健创新
- 自动驾驶技术的发展和挑战
- 智能机器人取代人类工作的潜力和限制
- [人工智能对社会和经济