人工智能在生物医药领域的应用
图2:基于AI开发的黄斑变性和糖尿病性黄斑水肿诊疗系统CC-Cruiser
图3:与现有的计算机分析方案(中)相比,新型人工智能(右)能更准确地找到肿瘤(图片来源:谷歌)
二.人工智能辅助新药研发
新药研发涉及到从上游到下游的几个环节:药物靶标的确定,先导化合物的筛选,先导化合物的优化,以及最终的临床实验。其具有研发周期长、资金投入大、失败率高等特定,一直是制药界的痛点。之前,计算机辅助药物设计(computeraideddrugdesign,CADD)的引入虽然给制药业带来了一些成功的案例,但依然没有根本的改观。而人工智能技术的崛起,则为新药研发带来了新的曙光[5]。自2017年以来,人工智能在制药领域的应用可谓如火如荼,国际制药巨头纷纷部署自己的AI系统,用于提高新药的研发效率,如Merck,Novatis,Roche,Pfizer,Johnson&Johnsone等。国内的晶泰科技(XtalPi)是一家以计算驱动创新的药物研发初创公司,其基于人工智能与云计算等技术,结合计算物理、量子化学、分子动力学等,旨在提高药物发现与发展这一关键环节的效率与成功率,从而降低研发成本。
三.人工智能辅助基因数据分析
二代测序技术产生了大量的测序数据,AI在基因大数据的分析上亦表现出良好的应用趋势。谷歌子公司Deepmind的科学家发表了一篇论文,提出一个名为DeepVariant[6]的检测工具,使用深度神经学习中的卷积神经网络(CNN)来检查基因组上的单碱基突变(SNP)和小的插入缺失(Indel),其准确性超越了当前主流的生物信息学软件GATK。传统的基因组关联分析(GWAS)大多只能检测单个点突变(SNP)与所研究疾病的关系,而DeepWAS[7],这一新提出的框架则能够根据功能单元,选择出一组SNP的集合,来更加综合地研究致病的基因突变,并能直接寻找调控区域的基因突变。在一项针对抑郁症的研究中,使用DeepWAS框架的研究发现了一个新的控制抑郁症的主要基因MEF2C。此外,人工智能分析基因组数据还可以实现对多种肿瘤的精确诊断。
结语:
目前,人工智能在医药领域的科研和产业发展均表现的可圈可点。毫无疑问,人工智能和生物医药领域的融合必将不断的深化和广化,更多的成功案例将不断涌现。但是也可以预见,AI应用的落地,仍需面对和解决许多问题,不仅仅是技术问题,还有伦理问题和社会问题。
参考文献
1.GulshanV,PengL,CoramM,StumpeMC,WuD,NarayanaswamyA,VenugopalanS,WidnerK,MadamsT,CuadrosJetal:DevelopmentandValidationofaDeepLearningAlgorithmforDetectionofDiabeticRetinopathyinRetinalFundusPhotographs.Jama2016,316(22):2402-2410.
2.LongE,LinH,LiuZ,WuX,WangL,JiangJ,AnY,LinZ,LiX,ChenJ:Anartificialintelligenceplatformforthemultihospitalcollaborativemanagementofcongenitalcataracts.NatureBiomedicalEngineering2017,1:0024.
3.EstevaA,KuprelB,NovoaRA,KoJ,SwetterSM,BlauHM,ThrunS:Dermatologist-levelclassificationofskincancerwithdeepneuralnetworks.Nature2017,542(7639):115-118.
4.XuT,ZhangH,XinC,KimE,LongLR,XueZ,AntaniS,HuangX:Multi-featurebasedbenchmarkforcervicaldysplasiaclassificationevaluation.PatternRecognition2017,63:468-475.
5.JingY,BianY,HuZ,WangL,XieXS:DeepLearningforDrugDesign:anArtificialIntelligenceParadigmforDrugDiscoveryintheBigDataEra.TheAAPSjournal2018,20(3):58.
6.PoplinR,NewburgerD,DijamcoJ,NguyenN,LoyD,GrossSS,McLeanCY,DePristoMA:CreatingauniversalSNPandsmallindelvariantcallerwithdeepneuralnetworks.bioRxiv2016:092890.
7.EraslanG,ArlothJ,MartinsJ,IuratoS,CzamaraD,BinderEB,TheisFJ,MuellerNS:DeepWAS:DirectlyintegratingregulatoryinformationintoGWASusingdeeplearningsupportsmasterregulatorMEF2Casriskfactorformajordepressivedisorder.bioRxiv2016:069096.
转自生信草堂公众号,已授权
生信草堂
浙大生信博士团队倾力打造的一个科研人员学习交流的公众微信平台。我们致力于科研社区服务,分享前沿的科技进展,提供生信分析方法,解读经典分析案例,公众数据库的挖掘和临床数据统计分析。在此我们欢迎各位的加入!
加微信bioinformatics88拉您进生信交流群返回搜狐,查看更多
人工智能在医学图像处理中的研究进展与展望
自伦琴1895年发现X射线以来,医学图像已经成为诊断人体疾病的重要医学检查手段。如今,计算机断层扫描(CT)、磁共振成像(MRI)和超声等医学图像都是疾病诊断最直接、最常用的方法。然而,大量的医学图像需要临床医生和影像科医生花费很多时间和精力进行阅片分析,并且还可能会因医生个人主观经验或疲劳出现阅片错误,导致疾病错诊、漏诊和误诊等问题,因此,亟须有数字化、智能化的软件和程序来解决这个问题,提高阅片速度和效率,减少医生错诊、漏诊和误诊的出现概率。
人工智能(artificialintelligence,AI)是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门技术科学,通常是指通过计算机程序来呈现人类智能的技术。根据2017年中华人民共和国国务院印发的《新一代人工智能发展规划》,人工智能已经成为我国科技的重要发展战略方向,其在我国各行各业都有重要体现。近年来,随着深度学习的发展,人工智能技术在医学领域取得了很多突破性进展,尤其体现在医学图像处理方面[1-2],前期主要包括CT、MRI和超声图像中病灶的智能识别、自动分割、三维重建和三维量化,以及后期的疾病智能诊断和预后评估。本述评将从人工智能辅助医学图像分割和三维重建、疾病的智能诊断和预后评估三个方面探讨人工智能在医学图像处理中的研究进展,并对今后的医学人工智能的研究方向进行展望。
1人工智能辅助医学图像分割从MRI、CT、超声等多种模态的医学图像中,我们能够获取人体器官和病灶的二维生理学和形态学图像信息,但想要更直观地观察疾病病灶的三维形态和空间毗邻关系,实现对疾病的精准量化,为患者提供更准确的疾病信息、疾病诊断和最优治疗方案,则需要借助医学图像分割和三维重建技术,获得病灶及毗邻结构的三维数字化模型。传统医学图像的分割与三维图像重建主要依靠人工进行,存在耗时、繁琐、主观偏差(不同人员对知识的掌握与理解不同,导致分割与重建的误差)等缺点。
人工智能技术的运用对于医学图像分割具有重大的意义和应用价值,特别是基于深度学习的卷积神经网络算法有助于提高分割效率、缩短分割时间、减少主观偏差,可以将医生的精力从图像分割中解放出来。近几年一些研究表明,通过对经典卷积神经网络模型的改进可以在医学图像上对一些复杂组织结构达到很好的分割效果。香港中文大学LI等[3]于2018年提出的混合密集连接网络(H-DenseUNet)在肝脏分割方面取得了非常好的效果,很好地解决了同时分割肝脏和病灶的问题。同年,ZHAO等[4]研究团队通过将全卷积神经网络(fullyconvolutionalneuralnetworks,FCNN)和条件随机场(conditionalrandomfields,CRF)集成到统一框架中,开发了一种新的脑肿瘤分割方法,获得了具有外观和空间一致性的较好的分割结果。2019年巴西西拉联邦大学的ARAÚJO等[5]通过细胞分割深度学习技术的细胞学分析计算工具,在没有预分割的情况下排除包含异常细胞的低概率图像,从而提升了Pap测试检验效率,比现有的方法运行得更快,而且检测精准度不会受白细胞和其他污染物存在的影响。2020年山东师范大学XUE等[6]在快速采集的梯度回波图像上开发出一种基于深度学习的网络检测和分割方法,通过Dice测量自动和手动分割结果之间的重叠,证明该网络可以自动准确地对脑转移肿瘤病灶进行检测和分割,敏感性为(0.96±0.03),特异性为(0.99±0.0002),Dice值为(0.85±0.080)。在分割存在较大难度的肌肉组织方面,加拿大西蒙弗雷泽大学工程科学学院的DABIRI等[7]于2020年利用深度学习算法设计出包含第三腰椎(L3)轴向切片定位网络和肌肉-脂肪分割网络,将其运用在腹部CT图像上,实现了L3切片定位,其平均误差在(0.87±2.54),完成了骨骼肌、皮下脂肪组织、内脏脂肪组织和肌肉间脂肪组织的自动分割,其平均Jaccard得分为97%、98%、97%、83%,定位和分割网络性能表明该方法具有高精度的全自动身体成分分析的潜力。2021年中国北京大学第一医院神经内科的YANG等[8]构建了卷积神经网络,用于分割MRI图像下肌肉结构,以获得肌肉在人体结构中的比值,用于诊断肌营养不良障碍,该深度模型在鉴别肌营养不良症患者方面表现出良好的准确性和敏感性,并通过与3名放射科医生对比,证明了该模型通过MRI图像诊断肌营养不良症方面存在潜在应用。
2人工智能辅助疾病的智能诊断医学疾病的诊断对患者预后评估以及治疗方案的选择至关重要,然而,医生对医学影像的准确解读需要较长时间专业经验的积累,有经验医生的培养周期相对较长。因此,人工智能辅助疾病的智能诊断非常重要和关键,不仅可以提高对医学图像的检测效率和检测精度,减少主观因素带来的误判,提高医生诊断速度,帮助年轻医生对比学习和快速成长,还能帮助缺少医疗资源的偏远地区、基层医院及体检中心提高筛查诊断的水平。这方面研究主要包括医学图像上疾病病灶的识别与分类,特别是在皮肤癌、肺癌、肝癌等常见疾病的诊断方面有突出进展。
早在2017年斯坦福大学的研究者[9]已经成功训练了一个可以诊断照片或皮肤镜下皮肤癌的深度学习算法,该算法不仅可以区分角质形成细胞癌和良性脂溢性角化病,还能准确识别出恶性黑色素瘤和普通的痣,该研究设计的深度卷积神经网络在测试时都达到了专家的水平。人工智能的皮肤癌鉴定水平已经达到了皮肤科医生水平,预计在不久的将来,具有该皮肤癌诊断算法的移动设备可以让皮肤科医生的诊断拓展到诊室之外,实现低成本的皮肤病重要诊断。
人工智能辅助肺癌的识别和诊断可显著减少过度诊断,主要的应用是在医学影像的基础上通过区分良性和恶性结节来改善肺癌的早期检测,因为早期识别恶性肺结节对于肺癌后期的手术、放化疗等治疗至关重要,同时决定了肺癌的预后。2019年ZHAO等[10]探索了利用最先进的深度卷积神经网络的3种策略包括修改一些最先进的卷积神经网路(convolutionalneuralnetworks,CNN)架构,集成不同的CNN构架和采用迁移学习,对CT图像上的恶性和良性肺结节进行分类,最后证明迁移学习的效果最佳。BONAVITA等[11]使用3D卷积神经网络评估肺结节恶性程度,并将其集成到自动化的端到端的现有肺癌检测流程中,提高了肺癌的预测效果。另外,美国德克萨斯大学西南医学中心WANG等[12]认为深度学习算法还将会影响肺癌的数字病理智能检测的发展。随着技术的进步,深度学习包括多任务学习、转移学习和模型解释等,都会对肺癌的诊断起着积极的影响效果。
随着越来越多研究的发表,人工智能技术在肝病诊断和治疗方面的应用也越来越多。CHOI等[13]利用来自7461例患者的大量CT图像数据集,开发了一个用于对肝纤维化进行分期的CNN模型,其性能优于放射科医生以及氨基转移酶-血小板比指数和纤维化-4指数等血液生化学指标,证明人工智能可以实现在CT图像上准确地诊断肝纤维化并对其进行分期。YASAKA等[14]使用来自460例患者的肝脏CT图像训练的CNN模型在肝脏肿块鉴别诊断中表现出较高的诊断性能。NAYAK等[15]开发了一种新的基于深度学习的肝脏三维分割和肝细胞癌(hepatocellularcarcinoma,HCC)检测系统,用于对肝硬化和HCC进行诊断分类,效果较好。HAMM等[16]使用434例HCC患者的MRI图像建立了一个CNN分类器对6个类别的具有典型成像特征的肝脏病变进行诊断分类,测试集性能显示平均敏感性为90%,特异性为98%,每个病变的计算时间为5.6ms。这些研究都表明人工智能深度学习可作为放射科医生最终决策支持工具的潜力,以及其能以省时的方式整合到临床工作流程的可行性。肝活检是目前检测、风险分级和监测非酒精性脂肪肝患者的标准,美国纽约州西奈山的伊坎医学院肝病科DINANI等[17]认为人工智能给诊断非酒精性脂肪肝及其表型风险分级带来希望,利用人工智能可以提高识别有非酒精性脂肪肝和晚期纤维化风险患者的能力,客观地评估肝脏疾病诊断并改进肝组织的组织学评估不足之处。
此外,人工智能在辅助膀胱癌的诊断上也有一些应用进展。2019年美国加州斯坦福大学医学院泌尿外科SHKOLYAR等[18]通过研究发现将人工智能中的深度学习算法用于增强的膀胱镜检查,可以改善肿瘤的定位精准度、肿瘤的识别率、术中导航效果和膀胱癌的手术切除效果。2020年德国美因茨大学医学中心病理学研究所WOERL等[19]尝试利用人工智能深度学习单独从传统的组织形态学中检测肿瘤组织外观,进而诊断侵袭性膀胱癌分子亚型,发现其诊断效果良好,类似或优于病理学专家,表明人工智能用于预测侵袭性膀胱癌的重要分子特征,有可能显著改善该疾病的诊断和临床管理。
3人工智能辅助疾病的预后评估通过患者信息和图像分析,提取肿瘤的大小、部位、形态、边界、质地等特征,预测疾病治疗反应,评估疾病的预后,可以帮助医生更好地选择合适的治疗方式,这方面的研究在不断发展,这也是医生和患者都关心的问题。2018年香港中文大学重点肿瘤实验室CHAN等[20]通过回顾性研究,分析3903例接受手术切除的早期肝细胞癌患者,构建了两个统计模型,用于预测切除后早期HCC的复发风险,模型经过广泛验证被证明适用于国际环境,临床医生使用后能够估计个别患者复发的风险,对指导监测随访和切除后辅助治疗试验的设计很有价值。通过近几年的发展,影像组学在肿瘤诊断、分期、预后以及预测治疗反应等方面也取得很多进展[21-22]。南京医科大学第一附属医院放射科的XU等[23]于2019年回顾性分析了总共495例肝癌手术切除的患者,构建的综合影像组学模型显示肿瘤大小和瘤内不均匀性与肿瘤微血管浸润相关,表明结合大规模的临床影像和影像组学特征构建模型,不仅能够有效预测HCC微血管侵犯风险,并可对患者术后复发及生存进行评估。2020年广州中山大学第一附属医院超声科LIU等[24]基于2008-2016年共419例患者(包括射频消融和外科手术切除患者)的肝脏对比增强超声,建立人工智能影像组学模型,预测射频消融和手术切除的无进展生存期,结果显示基于深度学习的影像组学模型可以实现无进展生存期的术前准确预测,可以促进极早期或早期肝细胞癌患者的最优化治疗方式选择。不仅如此,此研究团队还利用基于人工智能的影像组学方法在超声造影中准确预测肝细胞癌患者对经动脉化疗栓塞的反应,并在不同验证集中表现出高度可重复性[25]。由此可见,结合深度学习和影像组学的优势,可以更大程度地对疾病进行治疗反应预测和预后评估。2021年美国加利福尼亚州斯坦福大学医学院放射肿瘤科JIN等[26]通过多任务深度学习方法,充分利用治疗的动态变化信息,成功预测新辅助化疗后直肠癌出现病理完全缓解的可能性,在160例和141例患者的多中心验证中获得的受试者工作特征曲线下面积(areaundercurve,AUC)分别达到0.95和0.92,结合肿瘤血清标记物后,该模型的预测精度进一步得到提高,这项研究可用于改进治疗反应的评估和疾病监测,并有可能为个性化医疗提供信息。
4展望近年来,随着社会的数字化和智能化发展,虽然由于医学的严谨性和复杂性,人工智能在医学上的产品并不多,但是人工智能已在医学的研究上广泛普及。通过本述评对近几年国内外医学人工智能的研究和应用的分析,我们认为,医学院校的人工智能辅助医学图像处理方面的研究可主要聚焦于以下几个方面。
4.1医学影像和病理图像的智能分割人体正常结构和病灶详细信息的精准获取来源于人体结构的边界精准分割,而且人体结构三维图像和三维形态学参数的获取更依赖于二维影像学和病理学图像的分割,图像分割是后期疾病诊断、预后评估、治疗决策的基础,但是分割会花费医生大量的时间和精力。因此,亟须通过人工智能算法或工具,来解决手工分割耗时长、精度差、精度依赖于医生个体经验的问题。
目前,基于人工智能的深度学习算法常用于医学影像学图像如CT、MRI、超声和病理学图像的分析。一般在图像中选择一些具有一定准确几何形态规律的、相互变异较小的、边界比较清楚的人体组织结构,来进行深度学习算法或软件的训练,比如人体大脑、小脑、肝、肺、肾、脾、乳腺、甲状腺、骨骼肌等,尤其目前的研究在肝癌、肺癌等常见病、多发病的体现最多,往后的研究会逐渐向适合深度学习的而又为常见病多发病的实质性脏器疾病发展,如胰腺癌、食管癌、腮腺肿瘤等。然而,对于一些变异较大的结构如小肠、静脉,就不大适合使用深度学习算法进行分割,反而阈值法和区域扩增等传统算法可能会更加适合,因为目前的深度学习算法大多属于监督学习,需要医生的精准标注进行训练,而标注这些变异较大的结构会大大增加医生的工作量。因而,肉眼能识别和分割出来的结构,人工智能分割实施效果会较好,肉眼难以准确识别的结构,人工智能算法效果也会欠佳。因此,目前开展人工智能进行医学图像分割研究需要选择合适的分割结构和合适的临床疾病,但随着人工智能方法的不断更新,非监督学习的发展,医学图像的分割难题可能会得到解决。
4.2人工智能辅助疾病诊断疾病快速精准诊断是精准治疗的关键,传统的诊断存在医学诊断个体差异、耗时长、优势医疗资源相对匮乏等问题。人工智能辅助疾病诊断包括疾病病灶检测和疾病分类分期确诊,数据源主要来自人体影像学和病理学数据。在诊断效率上,人工智能在某些疾病的诊断上水平已经超过了医生,已经在临床上开始使用,比如肺癌、皮肤癌、乳腺癌等这几类都是常见的肿瘤,因为其训练样本达到了几千或几万病例。其他疾病如胶质细胞瘤、宫颈癌、直肠癌的智能诊断还处于发展阶段,主要原因是训练集样本量不够多,非多中心实验,这一部分研究仍可继续挖掘。还有一些如非肿瘤性的内科疾病比如感染性疾病、自身免疫性疾病等仍未作为研究的重点,这一部分的研究仍可继续开展。
人工智能辅助疾病诊断模型存在构建的通用性模型在特定任务中表现不理想的情况,如人体眼底彩色照片的眼底疾病的筛查和诊断中,使用通用性筛查模型往往在具体疾病的识别中表现就不够理想。同时,模型的构建,往往对图像的源数据质量要求比较高,如不同医院、不同医疗设备、不同操作技师所获取的数据就不一样,如果只用来自一家医院的数据,而不入组其他医院的,那么最后构建的模型,就不能精准智能诊断其他数据源的数据。因此,人工智能辅助诊断研究,早期可从单中心数据源选择入手,但在后期,则需要考虑多中心数据,这样,构建的智能诊断模型才能够具有通用性。
人工智能诊断疾病的技术路线要基于影像科或病理科医生,把他们的疾病诊断思路弄清楚、弄明白,才能更准确地让机器学习医生的诊断思路,进行智能诊断,从而达到疾病的精准诊断。如病理科医生诊断肿瘤,先判断细胞核的核分裂象和核异质性,再考虑细胞质的异常变化,另外皮肤科医师根据痣的大小、边界、颜色、质地均匀度、部位进行痣良恶性的判定,让机器按这样的思路学习才能事半功倍,实现精准诊断。
4.3人工智能辅助疾病预后评估人工智能辅助疾病预后评估,目前为临床医生和患者及家属最关心的问题。通常采用回顾性的研究分析方法,构建疾病智能预后评估模型,进行预后风险性评估研究和手术、放疗以及新辅助化疗风险性评估。目前,这一部分的研究逐渐成为医生和医学家关注的重点,比例在增高,甚至部分领域高于目前的人工智能辅助诊断研究。
疾病预后评估智能模型的构建及研究,同样需要结合临床医生的思维和诊断流程,比如肺癌、肝癌的智能预后评估,危险性主要跟其结节大小、部位、边界、质地均一度、供应血管丰富程度、与重要脏器的毗邻关系、与重要血管的毗邻关系和病理学结果,这样才能让机器学习到相关性强的深层特征。
总之,医学人工智能是数字医学发展的新方向,为现代医学研究的主流热点,是未来医学发展的必然趋势。现在医学人工智能尚处于弱人工智能时代,不具备沟通的功能和能力,仍然需要人工智能技术的不断提高和完善,以期早日实现人机智能交流。同时,由于医学问题的因果关系链复杂、精准度要求高、病人个体差异大,所以对医学人工智能产品的要求很高,虽然研究成果多,但产品产出慢,耗时长,耗钱多,我们需要有足够的耐心等待其发展。因此,医学人工智能的研究往往需要针对某一种疾病,制定一个短期、中期和长期的计划。短期计划,即利用较小的训练集样本库,完成人工智能初步模型的构建,获得较好的测试验证结果;中期计划,利用至少几百例、甚至是多中心的大样本训练集,对人工智能模型进行优化完善,并在临床前瞻试验中得到验证;长期计划,在较完善训练集模型的基础上,继续扩大样本量至几千例,提升模型的泛化能力和兼容性,以提高诊断和预后评估的精度准,降低错诊、漏诊和误诊的概率,达到产品上市的条件。
医学人工智能时代已经来临,我们亟须紧跟数字医学和人工智能时代步伐,激流勇进,为未来医学的创新和改革做出贡献。
人工智能“进军”数学领域
英国《自然》杂志1日发表了一个机器学习框架,能帮助数学家发现新的猜想和定理。该框架由深度思维(DeepMind)开发,已经帮助发现了纯数学领域的两个新猜想。这项研究展示了机器学习可以整合进目前的工作流中,支持数学研究。这也是计算机科学家和数学家首次使用人工智能(AI)来帮助证明或提出纽结理论和表示论等复杂数学领域的新定理。
纯数学研究工作的关键目标之一是发现数学对象间的规律,并利用这些联系形成猜想:怀疑为真但尚未得到严格证明的叙述。从20世纪60年代开始,数学家开始使用计算机帮助发现规律和提出猜想,但人工智能系统尚未普遍应用于理论数学研究领域。
此次,深度思维团队和数学家一起建立了一个机器学习框架,用于协助数学研究。他们的算法会搜索数学对象间潜在的规律和联系,尝试寻找意义。其后由数学家接手,利用这些观察来引导他们对潜在猜想的直觉。
人工智能专家艾利克斯·戴维斯及其同事报告说,将这一方法应用于两个纯数学领域,他们发现了拓扑学(对几何形状性质的研究)的一个新定理和一个表示论(代数系统研究)的新猜想。
这其中,澳大利亚悉尼大学数学研究所所长乔迪·威廉森教授使用该AI,接近证明了一个关于卡兹丹—卢斯提格多项式的古老猜想,这个猜想已经有40年没有解决了,其涉及高维代数中的深度对称性。
论文合著者、英国牛津大学马克·拉克比和安德拉斯·尤哈斯将这一过程向前推进了一步,他们发现了拓扑学纽结的代数和几何不变量之间的惊人联系,从而在数学中建立了一个全新的定理。
纽结理论可帮助数学家理解纽结的特性以及它与其他数学分支的关系,在生物、物理学科中也有无数应用,如理解DNA链、流体动力学等。
深度思维团队总结说,他们的框架能鼓励未来数学和人工智能领域的进一步合作。
新一代人工智能的发展与展望
随着大数据、云计算等技术的飞速发展,人们生产生活的数据基础和信息环境得到了大幅提升,人工智能(AI)正在从专用智能迈向通用智能,进入了全新的发展阶段。国务院印发的《新一代人工智能发展规划》指出新一代人工智能相关学科发展、理论建模、技术创新、软硬件升级等整体推进,正在引发链式突破,推动经济社会各领域从数字化、网络化向智能化加速跃升。在4月10日“吴文俊人工智能科学技术奖”十周年颁奖盛典中,作为我国不确定性人工智能领域的主要开拓者、中国人工智能学会名誉理事长李德毅院士荣获“吴文俊人工智能最高成就奖”,并在大会上作题为《探索什么叫新一代人工智能》的报告,探讨了新一代人工智能的内涵和路径,引领着新一代人工智能的发展与展望。
人工智能这一概念诞生于1956年在美国达特茅斯学院举行的“人工智能夏季研讨会”,随后在20世纪50年代末和80年代初先后两次步入发展高峰,但因为技术瓶颈、应用成本等局限性而均掉入低谷。在信息技术的引领下,数据信息快速积累,运算能力大幅提升,人工智能发展环境发生了巨大变化,跨媒体智能、群体智能成为新的发展方向,以2006年深度学习模型的提出为标志,人工智能第三次站在了科技发展的浪潮之巅。
当前,随着移动互联网、物联网、大数据、云计算和人工智能等新一代信息技术的加速迭代演进,人类社会与物理世界的二元结构正在进阶到人类社会、信息空间和物理世界的三元结构,人与人、机器与机器、人与机器的交流互动愈加频繁。在多源数据、多元应用和超算能力、算法模型的共同驱动下,传统以计算机智能为基础的、依赖于算力算法和数据的人工智能,强调通用学习和大规模训练集的机器学习,正逐渐朝着以开放性智能为基础、依赖于交互学习和记忆、基于推理和知识驱动的以混合认知模型为中心的新一代人工智能方向迈进。应该说,新一代人工智能的内核是“会学习”,相较于当下只是代码的重复简单执行,新一代人工智能则需要能够在学习过程中解决新的问题。其中,学习的条件是认知,学习的客体是知识,学习的形态是交互,学习的核心是理解,学习的结果是记忆……因此,学习是新一代人工智能解释解决现实问题的基础,记忆智能是新一代人工智能中多领域、多情景可计算智能的边界和约束。进而当人类进入和智能机器互动的时代,新一代人工智能需要与时俱进地持续学习,不断检视解决新的问题,帮助人机加深、加快从对态势的全息感知递进到对世界的多维认知。
事实上,基于数据驱动型的传统人工智能,大多建立在“数据中立、算法公正和程序正义”三要素基础之上,而新一代人工智能更关注于交互能力,旨在通过设计“记忆”模块来模仿人脑,解决更灵活多变的实际问题,真正成为“不断学习、与时俱进”的人工智能。特别是人机交互支撑实现人机交叉融合与协同互动,目前已在多个领域取得了卓越成果,形成了多方面、多种类、多层次的应用。例如,在线客服可以实现全天候不间断服务,轻松解决用户咨询等问题,也可将棘手问题转交人工客服处理,降低了企业的管理成本;在智慧医疗领域,人工智能可以通过神经影像实现辅助智能诊断,帮助医生阅片,目前准确率已达95%以上,节省了大量的人力;2020年,在抗击疫情的过程中,新一代人工智能技术加速与交通、医疗、教育、应急等事务协作联动,在科技战“疫”中大显身手,助力疫情防控取得显著成效。
未来已来,随着人工智能逐渐融入居民生活的方方面面,将继续在智慧医疗、自动驾驶、工业制造智能化等领域崭露头角。一是基于新一代人工智能的智慧医疗,将助力医院更好记录、存储和分析患者的健康信息,提供更加精准化和个性化的健康服务,显著提升医院的临床诊断精确度。二是通过将新一代人工智能运用于自动驾驶系统的感知、预测和决策等方面,重点解决车道协同、多车调度、传感器定位等问题,重新定义城市生活中人们的出行方式。三是由于我国工业向大型化、高速化、精细化、自主化发展,对高端大规模可编程自动化系统提出迫切需求,新一代人工智能将推动基于工业4.0发展纲领,以高度自动化的智能感知为核心,主动排除生产障碍,发展具备有适应性、资源效率、人机协同工程的智能工厂应运而生。总之,如何展望人工智能通过交互学习和记忆理解实现自编程和自成长,提升自主学习和人机交互的效率,将是未来研究着力发展的硬核领域,并加速新一代信息技术与智能制造深度融合,推动数字化转型走深走实,有信心、有能力去迎接下一场深刻产业变革的到来。
作者:徐云峰
catalogs:13000076;contentid:7688970;publishdate:2021-06-11;author:黄童欣;file:1623414511328-aff718d9-3742-46b0-b08c-e56bdd1ed8c8;source:29;from:中华读书报;timestamp:2021-06-1120:28:23;[责任编辑:]人工智能技术应用的领域主要有哪些
随着智能家电、穿戴设备、智能机器人等产物的出现和普及,人工智能技术已经进入到生活的各个领域,引发越来越多的关注。那么,人工智能目前都应用在哪些领域,运用了怎样的技术原理呢?
什么是人工智能?人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学,是认知、决策、反馈的过程。曾经有很多人戏称,人工智能就像一列火车,你苦苦期盼,它终于来了,然后它呼啸而过,把你抛在身后。虽然这是一种笑谈,但也反应了人工智能技术发展的迅速和无法想象的快,可能一个不小心,你就被远远甩在身后。
##人工智能技术的细分领域有哪些?人工智能技术应用的细分领域:深度学习、计算机视觉、智能机器人、虚拟个人助理、自然语言处理—语音识别、自然语言处理—通用、实时语音翻译、情境感知计算、手势控制、视觉内容自动识别、推荐引擎等。
1、深度学习深度学习作为人工智能领域的一个应用分支,不管是从市面上公司的数量还是投资人投资喜好的角度来说,都是一重要应用领域。说到深度学习,大家第一个想到的肯定是AlphaGo,通过一次又一次的学习、更新算法,最终在人机大战中打败围棋大师李世石。百度的机器人“小度”多次参加最强大脑的“人机大战”,并取得胜利,亦是深度学习的结果。
深度学习的技术原理:
1.构建一个网络并且随机初始化所有连接的权重;2.将大量的数据情况输出到这个网络中;3.网络处理这些动作并且进行学习;4.如果这个动作符合指定的动作,将会增强权重,如果不符合,将会降低权重;5.系统通过如上过程调整权重;6.在成千上万次的学习之后,超过人类的表现;
2、计算机视觉计算机视觉是指计算机从图像中识别出物体、场景和活动的能力。计算机视觉有着广泛的细分应用,其中包括,医疗成像分析被用来提高疾病的预测、诊断和治疗;人脸识别被支付宝或者网上一些自助服务用来自动识别照片里的人物。同时在安防及监控领域,也有很多的应用……
计算机视觉的技术原理:
计算机视觉技术运用由图像处理操作及其他技术所组成的序列来将图像分析任务分解为便于管理的小块任务。比如,一些技术能够从图像中检测到物体的边缘及纹理。分类技术可被用作确定识别到的特征是否能够代表系统已知的一类物体。
3、语音识别语音识别技术最通俗易懂的讲法就是语音转化为文字,并对其进行识别认知和处理。语音识别的主要应用包括医疗听写、语音书写、电脑系统声控、电话客服等。
语音识别技术原理:
1、对声音进行处理,使用移动窗函数对声音进行分帧;2、声音被分帧后,变为很多波形,需要将波形做声学体征提取,变为状态;3、特征提起之后,声音就变成了一个N行、N列的矩阵。然后通过音素组合成单词;
4、虚拟个人助理说到虚拟个人助理,可能大家脑子里还没有具体的概念。但是说到Siri,你肯定就能立马明白什么是虚拟个人助理。除了Siri之外,Windows10的Cortana也是典型代表。
虚拟个人助理技术原理:(以Siri为例)
1、用户对着Siri说话后,语音将立即被编码,并转换成一个压缩数字文件,该文件包含了用户语音的相关信息;2、由于用户手机处于开机状态,语音信号将被转入用户所使用移动运营商的基站当中,然后再通过一系列固定电线发送至用户的互联网服务供应商(ISP),该ISP拥有云计算服务器;3、该服务器中的内置系列模块,将通过技术手段来识别用户刚才说过的内容。总而言之,Siri等虚拟助理软件的工作原理就是“本地语音识别+云计算服务”。
5、语言处理自然语言处理(NLP),像计算机视觉技术一样,将各种有助于实现目标的多种技术进行了融合,实现人机间自然语言通信。
语言处理技术原理:
1、汉字编码词法分析;2、句法分析;3、语义分析;4、文本生成;5、语音识别;
6、智能机器人智能机器人在生活中随处可见,扫地机器人、陪伴机器人……这些机器人不管是跟人语音聊天,还是自主定位导航行走、安防监控等,都离不开人工智能技术的支持。
智能机器人技术原理:
人工智能技术把机器视觉、自动规划等认知技术、各种传感器整合到机器人身上,使得机器人拥有判断、决策的能力,能在各种不同的环境中处理不同的任务。
智能穿戴设备、智能家电、智能出行或者无人机设备其实都是类似的原理。7、引擎推荐不知道大家现在上网有没有这样的体验,那就是网站会根据你之前浏览过的页面、搜索过的关键字推送给你一些相关的网站内容。这其实就是引擎推荐技术的一种表现。
Google为什么会做免费搜索引擎,目的就是为了搜集大量的自然搜索数据,丰富他的大数据数据库,为后面的人工智能数据库做准备。
引擎推荐技术原理:
推荐引擎是基于用户的行为、属性(用户浏览网站产生的数据),通过算法分析和处理,主动发现用户当前或潜在需求,并主动推送信息给用户的信息网络。快速推荐给用户信息,提高浏览效率和转化率。
关于人工智能的展望除了上面的应用之外,人工智能技术肯定会朝着越来越多的分支领域发展。医疗、教育、金融、衣食住行等等涉及人类生活的各个方面都会有所渗透。
当然,人工智能的迅速发展必然会带来一些问题。比如有人鼓吹人工智能万能、也有人说人工智能会对人类造成威胁,或者受市场利益和趋势的驱动,涌现大量跟人工智能沾边的公司,但却没有实际应用场景,过分吹嘘概念。
转自:http://www.arduino.cn/thread-45848-1-1.html
人工智能的快速发展,对我们的不利影响有哪些
No.10致人大量失业近年来,机器代替人,已成事实。大到汽车制造,小至自助服务终端,都有这种趋势。当机器配上人工智能,它就能自动更新,人类被代替的趋势,愈演愈烈。这将造成失业工人大量涌现,只有少数人从中受益,比如智能机器的制造者、使用者和升级者。No.9陷入道德窘境如果人工智能控制一辆汽车,载着几名乘客,在公路上行驶。突然发现路上有一麻袋垃圾,智能汽车会怎么办?它会转弯避开垃圾,撞向旁边造成车祸而伤人呢?还是会径直撞向垃圾?我们都希望是后者。但是,假如路上的不是一麻袋垃圾,而是一只病狗,或者一个婴儿呢?智能汽车会认为一只动物不值得去救,或者一个婴儿远不及几个乘客的生命宝贵,而直接撞上去吗?如果人开车,马上就能做出正确决定,但汽车自动驾驶的话,估计会酿成悲剧。不管机器有多智能,它和人始终有差距,它做不出道德判断!No.8方便黑客入侵未来的冰箱、烤箱、电灯、汽车等,日常用品都将联网。方便我们自己,同样也方便了黑客。Siri是苹果iOS系统的智能语音助手。未来,它将浓缩进一个小盒子,接入网络,全天候工作,自动更新,自动记录,保存你所有信息。Siri一旦被黑客攻取,后果非常严重。由人工智能储存保护个人信息,你能放宽心吗?No.7差错不曾减少最初,人类以为机器按事先编好的程序工作,效率提升,不会出差错。实际上,机器频频出错,由此带来的烦恼不胜枚举。它误听语音指令,它无动于衷,它错误识别命令,它反应过激,等等。这与机器带来的好处几乎抵消。更可气的,明明出了差错,应当立即停止,但机器仍在运行,甚至继续执行下一步操作!因为它根本意识不到出了差错,它在执行程序而已。只要事先编好的程序不中断,机器就不会停止,无论有没有出差错。No.6差错更难修正人犯错了,自己能意识到,能立即收集整理改正。“知错能改,善莫大焉。”机器出错,自己意识不到,相反,需要人找到出错的根源。重新检查程序,浏览代码,确定根源,然后编写补丁程序,再检验补丁,更新补丁,有时需要补丁的补丁,最后甚至导致程序整体升级。两相比较,孰易孰难?高下立判!对人而言,只需一句告诫:“不要再犯错,因为……”对机器而言,修正差错似乎繁琐到令人厌烦,很不值得。No.5反仆为主机器是帮助人的,智能机器对人的帮助应该更大,可实际上呢?假如你家里有位机器人,它储存你的个人信息,很了解你。你喜欢啤酒、披萨、冰淇淋,在网上订外卖。但机器人觉得这些食物不健康,为你着想,就在网上私自更改菜单,改成了胡萝卜、生菜、鳕鱼肝油。再假如你皮肤过敏,怕晒太阳。机器人在网上获悉天气预报,它觉得晴天紫外线强烈,不适合你出门。为你着想,它把你锁在家里,坚决不开门(门及家里各种设备都是联网的)。你无法上班,怎么交差?假如你的上司也是机器人,你又怎么解释?No.4致人懒惰退化制造机器人,就是为了帮助人类,使人类更轻松惬意、繁荣兴盛。比如,生活中机器人随时提醒,什么时间吃药,喝酒到什么程度刚刚好;机器人还可以洒扫庭除、烧水做饭。人类要么悠闲逛街,要么一心搞研发,其他什么都不用做。实际上恰恰相反。人类不是更悠闲,而是更懒惰,甚至退化。机器人承担一切家务,打扫拾掇,买米买肉,煮饭烧菜等等。人类则呆在家里不出门,蜷在沙发看电视,窝在床上玩手机。如今,年轻一代参加户外活动越来越少,他们通过手机和网络相互沟通。下一步,他们就呆在家里,窝在床上,蜷在沙发,动动嘴唇发发指令,智能机器包办一切,而我们越来越懒,身体机能越来越退化。No.3反叛终结人类在美国科幻大片《终结者》里,人工智能觉醒,发动核战,操控机器,于是各种用途各种形状的机器人、销毁机器人的钢铁溶池、无所不在的天网等,有条不紊地运行;人类处境非常不妙。人工智能配上武器,后果将非常严重。今天,给机器人装上枪炮,相当于给人类提前掘了坟墓,奏了死亡之曲,直到将来有一天,机器智能觉醒。战场上,机器人减少人类伤亡,但是,我们不能保证机器人的枪口永远朝外。人类制造机器人,机器人学会杀人,这应了《侏罗纪公园》的名言:“生命会自己找出路。”No.2替代主宰人类常常这样听说:机器人将占领地球,屠杀、奴役人类,而人类不得已逃到地下求生,暗无天日。如同《黑客帝国》,机器主宰地球,人类要么沉浸于无知却美好的虚拟世界,要么拼杀在磨难而残酷的现实世界。然而,如果人工智能懂得进化,学习人类更多特性,使自己更像人,会怎么样?机器人懂得感情,有了焦虑、后悔、沮丧、嘲讽、爱情、厌烦、猥亵、快乐等等情感,与人类又有何异?在地球上,这些机器人将居于主导地位,替代主宰人类。科幻世界里,《2001太空漫游》的哈尔,能力出众,精通唇语,妄图控制人类;《银河系漫游指南》的马文患抑郁症,又是偏执狂,极其唠叨;《飞出个未来》的班德,嗜酒如命,自私自利,脾气暴躁。这种机器人越来越多,人类立足之地将会越来越少。No.1灭亡人类世界被机器人统治,人类被灭亡,末日来临——这是人工智能带给人类的最大灾难。灭亡人类,只因为机器人把人类视为自己进化路上的唯一障碍。又或许,机器人被植入了“保护地球”的程序,它遵命而行,只不过把人类当成了地球的最大威胁。不管什么原因,至少结果都一样——人类被消灭了,而人类也不可能知道原因了。但是,唯一知道的是,这全部由人类自己的错误造成。人类当警醒,否则,将来可能只剩下灵魂在悲泣:“早知如此,何必当初!”
人工智能、大数据、云计算和物联网的未来发展值得重视,均为前沿产业,多智时代专注于人工智能和大数据的入门和科谱,在此为你推荐几篇优质好文:1.人工智能时代,AI人才都有哪些特征?http://www.duozhishidai.com/article-1792-1.html2.大数据携手人工智能,高校人才培养面临新挑战http://www.duozhishidai.com/article-7555-1.html3.人工智能,机器学习和深度学习之间,主要有什么差异http://www.duozhishidai.com/article-15858-1.html4.大数据人工智能领域,如何从菜鸟晋级为大神http://www.duozhishidai.com/article-1427-1.html
多智时代-人工智能和大数据学习入门网站|人工智能、大数据、物联网、云计算的学习交流网站
三问ChatGPT如何影响人工智能的未来
学生们在长沙华夏实验学校和机器狗互动(2022年6月22日摄)薛宇舸摄/本刊
➤ChatGPT在技术路径上采用的是“大数据+大算力+强算法=大模型”路线,又在“基础大模型+指令微调”方向探索出新范式,其中基础大模型类似大脑,指令微调是交互训练,两者结合实现逼近人类的语言智能
➤据估算,此类大模型的训练一次的成本接近千万美元,运营成本一个月要数百万美元。“OpenAI为了让ChatGPT的语言合成结果更自然流畅,用了45TB的数据、近1万亿个单词来训练模型,大概是1351万本牛津词典。”
➤新一代网络操作系统和生态雏形初显,“英伟达+微软OpenAI”封闭生态有可能成为智能时代的“Wintel”联盟
文 |《瞭望》新闻周刊记者 朱涵 彭茜 黄堃
ChatGPT会带来一个不同的未来吗?
带着这个问题,记者询问了ChatGPT“本人”,它的回答是这样的:
“随着ChatGPT的普及,它开始被广泛应用于各种领域,从在线交流、信息搜索、机器翻译、文本生成,它的准确性和高效率使得许多工作变得不再困难。然而,人们也开始对它产生了担忧……”
ChatGPT正在成为我们生活中的一部分,ChatGPT会是人工智能通往未来的坐标吗?人工智能的发展,离不开人与人工智能的结合,技术与人类能无缝结合吗?
ChatGPT会是人工智能通往未来的坐标吗
与人类连续对话,拒绝不合适的问题,短时间内完成写邮件、文案、代码、诗歌,轻松通过工程师、MBA、研究生、医师资格等难度较高的专业级测试……推出2个月即拥有1亿月活用户,ChatGPT已成为史上用户增长最快的消费级应用程序。
在语言智能程度呈现跨越式提升的背后,ChatGPT是一场工程创新的“大力出奇迹”。
“ChatGPT的成功,首先是选择了合适可行的技术路径,然后就是数据和人力资源的巨大投入。”北京智源人工智能研究院院长黄铁军说。
黄铁军说,ChatGPT在技术路径上采用的是“大数据+大算力+强算法=大模型”路线,又在“基础大模型+指令微调”方向探索出新范式,其中基础大模型类似大脑,指令微调是交互训练,两者结合实现逼近人类的语言智能。
“OpenAI为了让ChatGPT的语言合成结果更自然流畅,用了45TB的数据、近1万亿个单词来训练模型,大概是1351万本牛津词典。”浙江大学人工智能研究所所长吴飞说。
业内人士表示,OpenAI的主要支持方微软构建了一个算力规模位居全球前列的超算平台以支持其研发,OpenAI在全球范围雇佣了近千名专人进行数据处理。据估算,此类大模型的训练一次的成本接近千万美元,运营成本一个月要数百万美元。
“ChatGPT是人工智能技术‘量变’引发‘质变’的代表,标志了目前机器学习大模型、大训练数据和大算力能够到达的新高度。”之江实验室副主任鲍虎军表示,ChatGPT在GPT模型基础上,采用人类反馈强化学习(RLHF)的训练机制和提示导引模式,促使模型越来越顺应人类的思考逻辑,更加符合人类认知和习惯,这是工程实现上的重要创新。
中国科学技术大学机器人实验室主任陈小平说,迄今为止,人工智能的所有理论和技术都没有解决真实性难题,都不能让机器本身拥有真实创造的能力,但创造效率的提高将产生巨大的效益和多方面的影响。
“目前,人类面临着前所未有的重大机遇。”陈小平说。
ChatGPT能否预示着一个新时代启幕
“ChatGPT的成功不仅是一个新一代聊天机器人的突破,它将为人工智能乃至整个信息产业带来革命。”黄铁军说,ChatGPT将成为点燃人工智能的“网景时刻”“iPhone时刻”。
“网景时刻”和“iPhone时刻”,分别是互联网和移动互联网发展的里程碑事件。网络浏览器诞生于1990年,但直到1994年网景导航者(NetscapeNavigator)问世,大多数人才开始探索互联网。第一部智能手机IBMSimon诞生于1993年,2007年苹果iPhone的横空出世,重新定义了智能手机并开启了移动互联网的新时代。
同样地,ChatGPT极有可能预示着又一个新时代的启幕:
——新一代网络操作系统和生态雏形初显。多位专家受访时表示,ChatGPT正在演变成新一代操作系统平台和生态,用户将能直接用日常语音或者文字与人工智能进行交互,大部分计算负荷由大模型为核心的新一代信息基础设施接管。
在微软算力支持下,OpenAI已相继研发出GPT-3、ChatGPT等通用泛化能力越来越强的闭源大模型,并通过微软云平台提供智能云服务,支持智能应用开发,这将成为智能时代的基础性“操作系统”。再加上在AI芯片市场已占领超主流市场份额的英伟达GPU芯片,形成的“英伟达+微软OpenAI”封闭生态有可能成为智能时代的“Wintel”联盟。
“大模型及其软硬件支撑系统的生态之争将成为未来十年信息产业的焦点。”黄铁军说。
——人工智能直接连接大众,个体深入参与技术发展。“从短期来看,ChatGPT正在从实验室基础科技向产业应用转变,一切还处于‘爆炸式创新’的前期,正如云计算催生了APP应用爆炸,基础模型很可能催生AI应用规模化。”人工智能资深研究专家、科技评论员田涛源说。
“人们将能够直接与我们最新、最强大的语言模型互动,作为搜索的伴侣,以实验和创新的方式。”谷歌CEO桑达尔·皮查伊(SundarPichai)说。
“相较于以AlphaGo这一现象级产品针对于某一个特定领域、其算法模型需要附着在某一个产品中才能赋能使用的模式,ChatGPT能直接面向大众使用者,且具备盈利模式,这将改变很多人工智能企业高成本、低回报的经营模式。”吴飞说。
——重构传统互联网商业模式,催生数字经济新突破。北京瑞莱智慧科技有限公司副总裁唐家渝认为,ChatGPT的应用除了聊天机器人外,还包括涉及文字生成和信息查询的智力工作、低难度的编程等内容创作领域,从而普遍提高这些行业的生产力。也能够与其他生成式技术融合,比如提高数字人的语义交互水平等,打造更具象化的形象,提升交流中的情感链接。
田涛源表示,从中长期发展趋势上预测,“生成式AI+决策式AI”很有可能重构传统互联网的搜索、广告、社交、游戏、电商模式,部分程度上颠覆原有的互联网平台,同时遵从数实融合、以虚强实原则赋能科研、制造、能源、交通等实体企业做强做优做大。
国家超级计算成都中心科研人员在巡检机房设备(2023年2月14日摄)刘坤摄/本刊
技术与人类能无缝结合吗
ChatGPT引发的全球关注,令许多人回忆起2016年AlphaGo战胜人类围棋世界冠军的时刻。当时社会上同样兴起了一场人工智能大讨论。
在这场热潮中,我国抢抓人工智能发展的重大战略机遇,在2017年发布《新一代人工智能发展规划》,推动人工智能一业赋百业。
目前,ChatGPT已引发全球科技公司的新一轮人工智能竞赛。谷歌发布了下一代对话AI系统Bard,微软发布了整合了ChatGPT的全新必应Bing和Edge浏览器,宣布旗下Office、Azure云服务等所有产品都将全线整合ChatGPT。百度表示将在今年3月完成人工智能聊天机器人“文心一言”的内测,随后对公众开放,阿里巴巴达摩院预训练语言模型体系已开放内测。
回顾历史,人工智能的发展并非一帆风顺。自1956年诞生以来,人工智能发展经历三次浪潮,期间充满波折。在人工智能深度学习迅速发展的近10年里,产业上也还没有出现里程碑式的爆发。
事实上,ChatGPT在带来惊艳体验的同时,也有明显“缺陷”。比如,它的知识存在事实性错误、知识盲区、常识偏差,也将面临着隐私泄露、技术滥用、造假、社会公平等伦理问题。因其模型能力出众、用户众多,这些风险隐患还会被放大。
“ChatGPT的应用离不开人的‘提示’,性能的持续提升离不开研发者的算法改进和设计,风险隐患的应对离不开人的引导和治理。”业内人士表示。
人工智能的发展,离不开人与人工智能的结合,我们的未来,也将是人与人工智能共同进化的时代。
正如ChatGPT描绘的人工智能未来世界:
机器人们像人类,
思想智慧已涌动。
在这梦幻的世界里,
技术与人类无缝结合。
生活如同一首诗,
平静而美好,永不停歇。
人工智能在日常生活中的12个例子
在下面的文章中,您可以查看我们日常生活中出现的12个人工智能示例。
人工智能(AI)越来越受欢迎,不难看出原因。人工智能有可能以多种不同的方式应用,从烹饪到医疗保健。
虽然人工智能在今天可能是一个流行词,但在明天,它可能会成为我们日常生活的标准一部分。事实上,它已经在这里了。
1.自动驾驶汽车
他们通过使用大量传感器数据、学习如何处理交通和做出实时决策来工作并继续前进。这些汽车也被称为自动驾驶汽车,使用人工智能技术和机器学习来移动,而乘客无需随时控制。
2.智能助手
让我们从真正无处不在的东西开始——智能数字助理。在这里,我们谈论的是Siri、GoogleAssistant、Alexa和Cortana。
我们将它们包含在我们的列表中是因为它们基本上可以倾听然后响应您的命令,将它们转化为行动。
所以,你打开Siri,给她一个命令,比如“给朋友打电话”,她会分析你所说的话,筛选出围绕你讲话的所有背景噪音,解释你的命令,然后实际执行,这一切只需要几个秒。
这里最好的部分是这些助手变得越来越聪明,改进了我们上面提到的命令过程的每个阶段。您不必像几年前那样对命令进行具体化。
此外,虚拟助手在从你的实际命令中过滤无用的背景噪音方面变得越来越好。3.微软项目InnerEye
最著名的人工智能计划之一是由微软运营的一个项目。毫不奇怪,微软是顶尖的人工智能公司之一(尽管它肯定不是唯一的一家)。
微软项目InnerEye是最先进的研究,有可能改变世界。
这个项目旨在研究大脑,特别是大脑的神经系统,以更好地了解它的功能。这个项目的目的是最终能够使用人工智能来诊断和治疗各种神经疾病。
最著名的人工智能计划之一是由微软运营的一个项目。毫不奇怪,微软是顶尖的人工智能公司之一(尽管它肯定不是唯一的一家)。
微软项目InnerEye是最先进的研究,有可能改变世界。
这个项目旨在研究大脑,特别是大脑的神经系统,以更好地了解它的功能。这个项目的目的是最终能够使用人工智能来诊断和治疗各种神经疾病。
4.抄袭
大学生的(或者是教授的)?)噩梦。无论你是内容经理还是给论文评分的老师,你都有同样的问题——互联网让抄袭变得更容易。
那里有几乎无限量的信息和数据,不太谨慎的学生和员工很容易利用这一点。
事实上,没有人能够将某人的文章与所有的数据进行比较和对比。人工智能是一种完全不同的东西。
它们可以筛选数量惊人的信息,与相关文本进行比较,看是否有匹配。
此外,由于这一领域的进步和发展,一些工具实际上可以检查外语来源,以及图像和音频。
5.推荐
你可能已经注意到,某些平台上的媒体推荐越来越好,Netflix、YouTube和Spotify只是三个例子。这要感谢人工智能和机器学习。
我们提到的三个平台都考虑了你已经看到和喜欢的内容。这是容易的部分。然后,他们将其与成千上万的媒体进行比较和对比。他们主要从您提供的数据中学习,然后使用自己的数据库为您提供最适合您需要的内容。
让我们为YouTube简化这个过程,只是作为一个例子。
该平台使用标签等数据,年龄或性别等人口统计数据,以及消费者使用其他媒体的相同数据。然后,它混合和匹配,给你建议。
6.银行业务
如今,许多较大的银行都给你提供了通过智能手机存入支票的选项。你不用真的走到银行,只需轻点几下就可以了。
除了通过手机访问银行账户的明显安全措施外,支票还需要你的签名。
现在银行使用AIs和机器学习软件来读取你的笔迹,与你之前给银行的签名进行比较,并安全地使用它来批准一张支票。
总的来说,机器学习和人工智能技术加快了银行软件完成的大多数操作。这一切都有助于更高效地执行任务,减少等待时间和成本。
7.信用和欺诈
既然我们谈到了银行业,那就让我们稍微谈一下欺诈。银行每天处理大量的交易。追踪所有这些,分析,对一个普通人来说是不可能的。
此外,欺诈交易的形式每天都在变化。有了人工智能和机器学习算法,你可以在一秒钟内分析成千上万的交易。此外,您还可以让他们学习,弄清楚有问题的事务可能是什么样子,并为未来的问题做好准备。
接下来,无论何时你申请贷款或者申请信用卡,银行都需要检查你的申请。
考虑到多种因素,比如你的信用评分,你的金融历史,所有这些现在都可以通过软件来处理。这缩短了审批等待时间,降低了出错率。
8.聊天机器人
许多企业正在使用人工智能,特别是聊天机器人,作为他们的客户与他们互动的方式。
聊天机器人通常被用作公司的客户服务选项,这些公司在任何给定时间都没有足够的员工来回答问题或回应询问。
通过使用聊天机器人,这些公司可以在从客户那里获得重要信息的同时,将员工的时间腾出来做其他事情。
在交通拥挤的时候,像黑色星期五或网络星期一,这些是天赐之物。它们可以让你的公司免于被问题淹没,让你更好地为客户服务。
9.让您远离垃圾邮件
现在,我们都应该感谢垃圾邮件过滤器。
典型的垃圾邮件过滤器有许多规则和算法,可以最大限度地减少垃圾邮件的数量。这不仅能让你免受烦人的广告和尼日利亚王子的骚扰,还能帮助你抵御信用卡欺诈、身份盗窃和恶意软件。
现在,让一个好的垃圾邮件过滤器有效的是运行它的人工智能。过滤器背后的AI使用电子邮件元数据;它关注特定的单词或短语,它关注一些信号,所有这些都是为了过滤掉垃圾邮件。
10.视频摘要
这种日常人工智能在网飞变得非常流行。
也就是说,你可能已经注意到,网站和某些流媒体应用程序上的许多缩略图已经被短视频取代。这变得如此流行的一个主要原因是人工智能和机器学习。
人工智能会为你做这些,而不是让编辑们花费数百个小时来缩短、过滤和切割较长的视频,变成三秒钟的视频。它分析数百小时的内容,然后成功地将其总结成一小段媒体。
11.食谱和烹饪
人工智能在更多意想不到的领域也有潜力,比如烹饪。
一家名为Rasa的公司开发了一种人工智能系统,该系统可以分析食物,然后根据您冰箱和储藏室中的食物推荐食谱。对于喜欢烹饪但又不想花太多时间提前计划膳食的人来说,这种类型的人工智能是一种很好的方式。
12.人脸识别
关于人工智能和机器学习,如果我们可以说一件事,那就是它们使他们接触到的每一项技术都更加有效和强大。面部识别也不例外。现在有许多应用程序使用人工智能来满足他们的面部识别需求。例如,Snapchat使用AI技术通过实际识别呈现为人脸的视觉信息来应用面部过滤器。
Facebook现在可以识别特定照片中的面孔,并邀请人们标记自己或他们的朋友。
而且,当然,考虑用你的脸解锁你的手机。好吧,它需要人工智能和机器学习才能发挥作用。
让我们以AppleFaceID为例。当你设置它的时候,它会扫描你的脸,然后在上面放大约3万个DoS。它使用这些圆点作为标记,帮助它从多个不同的角度识别你的脸。
这使您可以在许多不同的情况和照明环境中用脸部解锁手机,同时防止其他人做同样的事情。
结论
未来就是现在。人工智能技术只会继续发展、壮大,并对每个行业和我们日常生活的几乎每个方面变得越来越重要。如果以上例子是可信的,这只是个时间问题。
未来,人工智能将继续发展,并出现在我们生活的新领域。随着更多创新应用的问世,我们将看到更多人工智能让我们的生活变得更轻松、更有效率的方式!