中國(guó)周刊

疫情防控 人工智能提供硬核“武器”

2021-10-07 0:05:40 來(lái)源:中國(guó)周刊 作者:孫立華

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人工智能廣泛用于疫情防控


從抗震救災(zāi)到抗洪搶險(xiǎn)再到全球疫情防控,一次次鮮活的實(shí)踐都有力證明:戰(zhàn)災(zāi)戰(zhàn)疫離不開(kāi)科技支撐、離不開(kāi)科學(xué)的“硬核力量”,科技是戰(zhàn)災(zāi)戰(zhàn)疫的“撒手锏”。其中,AI(人工智能)在疫情防控發(fā)揮了重要作用。

隨著AI(人工智能)、大數(shù)據(jù)等在疫情防控中的運(yùn)用,AI在疫情問(wèn)答、患者診治、人臉識(shí)別、紅外測(cè)溫、物資配送、消毒殺毒、空中喊話(huà)等領(lǐng)域都發(fā)揮了重要的賦能作用。如微信,點(diǎn)擊發(fā)現(xiàn)按鈕就會(huì)看到小程序,再點(diǎn)擊小程序就見(jiàn)到自己掃描“健康碼”形成的“健康寶”,打開(kāi)“健康寶”后,手機(jī)屏幕是本人健康碼自查詢(xún)、老幼健康碼助查詢(xún)、他人健康碼代查詢(xún)、到訪(fǎng)人信息登記簿、本人信息掃碼登記、核酸疫苗服務(wù)查詢(xún),為“后疫情時(shí)代”的人們交往提供了簡(jiǎn)單有效的智能服務(wù)、健康證明。這背后,就是人工智能和大數(shù)據(jù)的融合。

在流動(dòng)區(qū)域出入口架設(shè)AI紅外測(cè)溫儀,采取人體測(cè)溫和人臉識(shí)別相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)流動(dòng)人員體溫監(jiān)測(cè)預(yù)警,精準(zhǔn)定位體溫異常人員。5G ﹢熱成像體溫篩查服務(wù)信息化平臺(tái)在人群密集區(qū)域,可以快速進(jìn)行人群體溫檢測(cè),并及時(shí)篩選出異常個(gè)體后,反饋給操作員或值班值守人員, 提升人流疫情管控能力。AI通過(guò)自然語(yǔ)言處理技術(shù),可以對(duì)患者的病情癥狀描述語(yǔ)句進(jìn)行句法解析和信息抽取,線(xiàn)上給予疫情防控期間的正確指導(dǎo)和診斷建議。AI利用自然語(yǔ)言處理技術(shù),運(yùn)用大數(shù)據(jù)和衛(wèi)星遙感影像,實(shí)時(shí)比對(duì)疑似謠言,結(jié)合疫情最新動(dòng)態(tài)甄別輿情信息真?zhèn)?、澄清網(wǎng)絡(luò)謠言、穩(wěn)定社會(huì)情緒。AI利用大數(shù)據(jù)等技術(shù)對(duì)人員的交通、出行和手機(jī)漫游數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析和追蹤,構(gòu)建疫情動(dòng)態(tài)地圖,為人工疫情防控提供服務(wù)保障。


遇毒而不染的鋼鐵俠


當(dāng)前,“人工智能+醫(yī)學(xué)”逐步滲透到醫(yī)療領(lǐng)域,醫(yī)務(wù)機(jī)器人呼之欲出,正顛覆傳統(tǒng)的以醫(yī)務(wù)人員為主、醫(yī)療儀器為輔的救死扶傷診斷治療方式。疫情防控期間,醫(yī)務(wù)機(jī)器人可謂大顯身手、風(fēng)雨無(wú)阻、晝夜連續(xù)奮戰(zhàn),與一線(xiàn)干部、醫(yī)務(wù)人員同舟共濟(jì),代替人工沖鋒一線(xiàn)完成疫情防控、測(cè)量體溫、清洗消毒、配送物資、隔離區(qū)往返送餐、線(xiàn)上答疑解惑等工作。具體來(lái)說(shuō),主要完成以下工作:1.無(wú)接觸消毒。消毒是疫區(qū)防控每天必備的工作,是切斷病毒傳染源的隔離墻。隨著防疫工作進(jìn)入常態(tài)化,各地紛紛使用各種人工智能設(shè)備參與消殺巡檢工作,大大提升了防疫效率。2.遠(yuǎn)近程測(cè)體溫。測(cè)體溫是疫情防控的第一道防線(xiàn),也是一線(xiàn)干部日常巡檢主要任務(wù)。巡邏機(jī)器人,可以定時(shí)定點(diǎn)設(shè)置消殺巡邏路線(xiàn),并在密集場(chǎng)所如火車(chē)站、機(jī)場(chǎng)、碼頭入口處等地,對(duì)人群快速進(jìn)行測(cè)量體溫,篩檢高溫個(gè)體,并對(duì)復(fù)工復(fù)產(chǎn)人員健康情況進(jìn)行跟蹤監(jiān)控。3.隔離區(qū)無(wú)傳染送餐。疫情防控,隔離區(qū)就是患者與外界的“琵琶墻”,無(wú)關(guān)人員嚴(yán)禁入內(nèi)。否則,容易造成人傳人感染。在接收患者的醫(yī)院,隨處可見(jiàn)醫(yī)務(wù)機(jī)器人靈活地穿梭在醫(yī)院的隔離區(qū),擔(dān)負(fù)起為醫(yī)護(hù)人員與患者送餐、送藥的職責(zé)。4.打電話(huà)呼叫排查。疫情防控,一線(xiàn)干部既要挨家挨戶(hù)排查,也要隨時(shí)打電話(huà)咨詢(xún),了解住戶(hù)人員有關(guān)活動(dòng)軌跡情況,以便于及早研判,防患于未然。醫(yī)務(wù)機(jī)器人可以利用口語(yǔ)對(duì)話(huà)系統(tǒng),從街道居委會(huì)的固定電話(huà)呼出,承擔(dān)一線(xiàn)人員進(jìn)行社區(qū)居民排查、快速摸清健康情況和流動(dòng)情況,以及人員信息收集、回訪(fǎng)、匯總、分類(lèi),并對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)里的居民疫情信息進(jìn)行分析判斷,生成分類(lèi)統(tǒng)計(jì)報(bào)告,為當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)居委會(huì)快速實(shí)現(xiàn)轄區(qū)內(nèi)居民健康信息采集與疫情摸底,做到事前預(yù)警與事中防控、事后跟蹤。5.疫情問(wèn)詢(xún)服務(wù)。線(xiàn)上問(wèn)答服務(wù),可實(shí)現(xiàn)居民足不出戶(hù)了解有關(guān)新型冠狀病毒變異為德?tīng)査局耆砸院粑纻鞑橹?,傳播力更?qiáng)、病毒載量高、致病性強(qiáng),已經(jīng)出現(xiàn)人傳人甚至一人傳多人的趨勢(shì),也可為用戶(hù)提供急需的線(xiàn)上問(wèn)診、疫情知識(shí)普及、疫情監(jiān)控、送藥等服務(wù)?;鹁€(xiàn)上崗智能機(jī)器人醫(yī)生,為患者提供非接觸式的24小時(shí)咨詢(xún)導(dǎo)診服務(wù),在線(xiàn)答疑解惑。6.物資配送服務(wù)。醫(yī)務(wù)機(jī)器人能夠根據(jù)主治醫(yī)生所需、家屬所求,既可代替護(hù)士送飯、送病例和化驗(yàn)單、藥物等工作,也可幫助患者家屬移動(dòng)行動(dòng)不便的病人。物流智能配送機(jī)器人為醫(yī)院配送藥品,為已隔離的醫(yī)院、小區(qū)配送物資。隨著疫情防控常態(tài)化,順豐也大力推進(jìn)“豐巢柜”的使用,并采取“豐巢柜收取、無(wú)人機(jī)派送”的模式,減少人員的物理接觸,降低了疫情感染的可能。


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“豐巢柜收取、無(wú)人機(jī)派送”的模式,減少了人員的物理接觸,降低了疫情感染的可能


助力疫苗研發(fā)的新算法


AI不僅是疫情防控的排頭兵,也是為疫苗藥物研發(fā)按下快捷鍵,為推動(dòng)針對(duì)新冠肺炎病毒的蛋白篩選以及疫苗藥物研發(fā)工作發(fā)揮了重要作用。

隨著新型冠狀病毒變異為德?tīng)査局暝谌蚨帱c(diǎn)爆發(fā)、擴(kuò)散、蔓延、變異,研發(fā)疫苗、藥物是擺在世界各國(guó)面前的一項(xiàng)緊迫考題。由此,一場(chǎng)與病毒搶時(shí)間、與病毒賽跑、與病毒斗爭(zhēng)的疫苗藥物研發(fā)競(jìng)賽,正在全球范圍內(nèi)如火如荼展開(kāi)。

只有疫苗藥物,才能消滅病毒。AI憑借其強(qiáng)大算力以及快速分子空間搜索能力,運(yùn)用圖像生成技術(shù)并設(shè)定疫苗分子空間限制,有效篩選化合物、生物標(biāo)志物,可以大幅加速疫苗藥物開(kāi)發(fā)進(jìn)程。

從目前發(fā)展情況來(lái)看,AI主要采取基于模板添加關(guān)鍵詞搜索相關(guān)信息,提取關(guān)鍵詞搜集的具有參考價(jià)值內(nèi)容后,綜合整理歸納出有創(chuàng)新價(jià)值的內(nèi)容,旨在發(fā)揮大數(shù)據(jù)在描述、判斷、預(yù)測(cè)、信息定制、多向發(fā)布等新算法功能,運(yùn)用云計(jì)算、智能搜集與抓取、數(shù)據(jù)分析、智能處理等先進(jìn)技術(shù),多渠道采集數(shù)據(jù)、挖掘信息,以機(jī)器新算法對(duì)信息價(jià)值進(jìn)行去偽存真、去粗取精,重新排列組合,在第一時(shí)間用自然語(yǔ)言進(jìn)行表達(dá),最終生成一篇學(xué)術(shù)論文或者一篇有參考價(jià)值的數(shù)據(jù)分析報(bào)告,具有快速、高效、可生成多個(gè)版本文字資料等優(yōu)點(diǎn)。

人工智能核心要素是智能新算法。用智能新算法測(cè)試患者是否感染新冠病毒,其本質(zhì)是將核糖核酸(mRNA)檢測(cè)技術(shù)的人工操作基本方法抽象出來(lái),用智能新算法系統(tǒng)代替人工檢測(cè)系統(tǒng),把感染新冠肺炎的核糖核酸(mRNA)指標(biāo)數(shù)據(jù)作為測(cè)試患者是否感染新冠病毒、候選疫苗的重要依據(jù),促使平時(shí)發(fā)燒、咳嗽、呼吸困難等新冠病毒肺炎癥狀上升到智能理論,感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí),大大提高檢測(cè)速度,提高醫(yī)務(wù)人員工作效率。

通常情況下,疫苗從研發(fā)到上市需要一個(gè)較長(zhǎng)時(shí)間的過(guò)程,藥物設(shè)計(jì)是一件非常困難的事情,但如果運(yùn)用人工智能新算法,就能出現(xiàn)速度奇跡。在人工智能技術(shù)鼎力相助下,世界首批研發(fā)流感疫苗已問(wèn)世。2019年,澳大利亞弗林德斯大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)研制出一種名為渦輪增壓的流感疫苗,可以刺激人體免疫系統(tǒng)產(chǎn)生比普通疫苗更多的抗流感病毒抗體。研究人員設(shè)計(jì)了既能接受訓(xùn)練也能進(jìn)行學(xué)習(xí)制造新藥的名為Sam的智能新算法(Sam設(shè)計(jì)人工智能程序),然后Sam就提出可能是一種有效佐劑的建議,研究人員進(jìn)行了測(cè)試,果然有效。英國(guó)英特爾神經(jīng)形態(tài)計(jì)算實(shí)驗(yàn)室以及康奈爾大學(xué)的聯(lián)合團(tuán)隊(duì)報(bào)告稱(chēng),他們實(shí)現(xiàn)了一種設(shè)計(jì)用來(lái)模擬生物嗅覺(jué)的神經(jīng)算法,未來(lái)可開(kāi)發(fā)出超越當(dāng)前人工智能趨勢(shì)的新算法。英國(guó)劍橋大學(xué)2020年3月17日披露,該校一個(gè)團(tuán)隊(duì)正借助人工智能、合成生物學(xué)等技術(shù)加速開(kāi)發(fā)新冠病毒疫苗。德國(guó)一家生物制藥公司表示,利用其基于信使核糖核酸(mRNA)技術(shù)的疫苗開(kāi)發(fā)平臺(tái),有望在幾個(gè)月內(nèi)開(kāi)發(fā)出針對(duì)新冠病毒有效的候選疫苗。

 以上案例表明,AI可以聚焦醫(yī)學(xué)問(wèn)題,幫助人們科學(xué)認(rèn)識(shí)新冠病毒,加強(qiáng)疾病防控與快速診斷,科學(xué)預(yù)測(cè)疫情發(fā)展趨勢(shì),輔助科研攻關(guān)組研究藥物和疫苗規(guī)律,從滅活疫苗、基因工程重組亞單位疫苗、腺病毒載體疫苗、減毒流感病毒載體疫苗、核酸疫苗等方向,并行推進(jìn)疫苗研發(fā)。

病毒無(wú)國(guó)界,新冠肺炎病毒是世界人民共同的敵人。研發(fā)疫苗藥物需要樹(shù)立人類(lèi)命運(yùn)共同體理念,國(guó)際社會(huì)應(yīng)該攜手應(yīng)對(duì),匯集全球科研力量,群策群力,聯(lián)合攻關(guān),共享成果,聯(lián)合抗疫。讓我們攜起手來(lái),搭起AI戰(zhàn)疫合作之橋,力爭(zhēng)早日戰(zhàn)勝疫情。(文/孫立華)


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AI憑借其強(qiáng)大算力以及快速分子空間搜索能力,運(yùn)用圖像生成技術(shù)并設(shè)定疫苗分子空間限制,有效篩選化合物、生物標(biāo)志物,可以大幅加速疫苗藥物的開(kāi)發(fā)進(jìn)程


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