王海學(xué) 汪冬 李建華 魏洪河

摘要：本文簡(jiǎn)述了人工智能的概念及發(fā)展情況，介紹了人工智能在醫(yī)療機(jī)器人和遠(yuǎn)程醫(yī)療方面的應(yīng)用，以及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：人工智能；醫(yī)療機(jī)器人；遠(yuǎn)程醫(yī)療；人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2019）33-0257-02

隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，其應(yīng)用的場(chǎng)景也是越來(lái)越多，醫(yī)療背后所具備的發(fā)展空間有效地促進(jìn)了醫(yī)療人工智能技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)如今許多科技巨頭積極研究人工智能，傳統(tǒng)醫(yī)療企業(yè)也紛紛跨向了這個(gè)技術(shù)行業(yè)，并且取得了非常好的成果，人工智能技術(shù)逐漸取得了較大的影響，這也成為提升我國(guó)醫(yī)療服務(wù)水平的重要因素。

一、人工智能概述

人工智能這一概念在20世紀(jì)中期被提出，此后人工智能的研究在專家系統(tǒng)、定理證明和機(jī)器學(xué)習(xí)以及人工智能語(yǔ)言等方面都取得了令人驕傲的成就。人工智能是一門研究如何構(gòu)造智能機(jī)器和智能系統(tǒng)，使它能模仿、拓展人類智能的科學(xué)手段[1]，在經(jīng)歷寒冬之后，重新回到人們的視野，并且獲得重視的過(guò)程當(dāng)中，儼然已經(jīng)成為當(dāng)下非常重要的技術(shù)，為我們的社會(huì)創(chuàng)造出重要的價(jià)值。

二、人工智能取得的突破

人工智能在博弈中的成功是舉世矚目的，當(dāng)人工智能作為一門新興學(xué)科出現(xiàn)時(shí)，人類就研制出了跳棋程序，并且成功地?fù)魯×巳祟愖陨?。?956年開始，計(jì)算機(jī)與人類的較量從未停止，曾有人預(yù)測(cè)說(shuō)十年內(nèi)計(jì)算機(jī)可以擊敗人類的世界冠軍，但是只有在40年后深藍(lán)計(jì)算機(jī)才擊敗國(guó)際象棋棋王卡斯帕羅夫，這比預(yù)測(cè)遲了30年。但從1996年人機(jī)大戰(zhàn)的第一盤比賽開始，就意味著從此國(guó)際象棋領(lǐng)域再無(wú)人類的位置。而圍棋對(duì)于人類而言，一直自信于不會(huì)被計(jì)算機(jī)所取代，但結(jié)果還是意想不到，圍棋高地最終也被計(jì)算機(jī)所占領(lǐng)。2017年5月23日至27日，AlphaGo在烏鎮(zhèn)以3∶0輕松擊敗圍棋排名世界第一的柯潔，這不得不稱為奇跡。因?yàn)閲宓膹?fù)雜度遠(yuǎn)遠(yuǎn)地超過(guò)象棋，這奇跡的產(chǎn)生歸結(jié)于技術(shù)產(chǎn)生了巨大的顛覆和突破。

三、人工智能在醫(yī)療中的應(yīng)用

（一）醫(yī)療機(jī)器人

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?qū)τ谕饪剖中g(shù)方面的要求越來(lái)越高，而微創(chuàng)外科的出現(xiàn)則彌補(bǔ)了這一空白，在最近的十幾年當(dāng)中，微創(chuàng)外科在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。在1987年，法國(guó)的一位醫(yī)生在偶然當(dāng)中完成了第一例腹腔鏡膽囊切除術(shù)，他沒(méi)有想到這一場(chǎng)手術(shù)標(biāo)志著新的醫(yī)學(xué)領(lǐng)域里程碑的誕生。微創(chuàng)手術(shù)在手術(shù)過(guò)程中僅僅產(chǎn)生很小的創(chuàng)傷，病人感覺(jué)到輕微的疼痛，這才是微創(chuàng)手術(shù)的最佳體驗(yàn)。微創(chuàng)手術(shù)需要用腹腔鏡、胸腔鏡等相關(guān)的設(shè)備進(jìn)行手術(shù)，這就需要現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)有足夠的能力為微創(chuàng)手術(shù)提供精密的醫(yī)療器械設(shè)備，保障手術(shù)順利進(jìn)行。由此可見(jiàn)，現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)與醫(yī)療領(lǐng)域基本融合，在此基礎(chǔ)上所產(chǎn)生的醫(yī)療機(jī)器人，便是其中的佼佼者。機(jī)器模仿人類的行為，已經(jīng)有很長(zhǎng)的歷史了，作為一種重要的技術(shù)，醫(yī)療機(jī)器人也正在悄悄地改變著醫(yī)療行業(yè)，醫(yī)生的負(fù)擔(dān)被減輕，有更多的時(shí)間去提高醫(yī)療水平，賦予機(jī)器人更全面的知識(shí)和能力。

1.國(guó)外發(fā)展情況。目前人工智能如此火爆的原因之一，便是達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人在全世界范圍的推廣影響。作為一個(gè)醫(yī)生控制臺(tái)方便，床旁機(jī)械臂系統(tǒng)精密，成像系統(tǒng)清晰的微創(chuàng)手術(shù)工具，已經(jīng)在醫(yī)學(xué)多個(gè)領(lǐng)域的手術(shù)當(dāng)中成功使用[2]。近幾年當(dāng)中，全球的達(dá)芬奇機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)裝機(jī)數(shù)量逐年增加，由此可見(jiàn)這套系統(tǒng)的精確性和平穩(wěn)性。

2.國(guó)內(nèi)發(fā)展情況。我國(guó)在2006年引進(jìn)了第一臺(tái)達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)，并且進(jìn)行了中國(guó)第一例機(jī)器人心臟微創(chuàng)手術(shù)，這實(shí)現(xiàn)了我國(guó)微創(chuàng)手術(shù)技術(shù)的一次巨大飛躍。但是全自主研發(fā)的醫(yī)療機(jī)器人起步較晚，“妙手A”系統(tǒng)是國(guó)內(nèi)最具代表性的手術(shù)機(jī)器人[3]。醫(yī)生在一塊大屏幕后根據(jù)實(shí)時(shí)的三維圖像對(duì)機(jī)器人進(jìn)行遙控，并且根據(jù)機(jī)器人反饋回來(lái)的信息隨時(shí)調(diào)整制訂精確的手術(shù)方案為病人提供最佳的醫(yī)療服務(wù)。目前“妙手A”系統(tǒng)在很多的技術(shù)指標(biāo)上已經(jīng)走到了達(dá)芬奇系統(tǒng)的前面，并且其成本比達(dá)芬奇系統(tǒng)更低，這大大降低了機(jī)器人手術(shù)的費(fèi)用。

從傳統(tǒng)的開刀手術(shù)到機(jī)器人手術(shù)人類歷經(jīng)了三個(gè)世紀(jì)的時(shí)間，不斷地摸索，不斷地取得突破性的進(jìn)展，這是人類的智慧。如果機(jī)器能夠擁有這樣的智慧，醫(yī)療機(jī)器人將會(huì)在醫(yī)學(xué)上產(chǎn)生不可估量的推動(dòng)力，但是目前醫(yī)療機(jī)器人并不能自己進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，不能脫離人的操控，機(jī)器人技術(shù)屬于前沿技術(shù)，還有很長(zhǎng)的路要走，而我們也希望在未來(lái)的發(fā)展當(dāng)中，創(chuàng)造出更加充滿智慧、充滿智能的醫(yī)療機(jī)器人自主地為病人進(jìn)行手術(shù)，那樣發(fā)展前景將是非常廣闊的。

（二）遠(yuǎn)程醫(yī)療

自從人類邁進(jìn)信息時(shí)代、互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，人工智能遠(yuǎn)程醫(yī)療這一醫(yī)療模式才有了長(zhǎng)足的發(fā)展，信息技術(shù)、通信技術(shù)、醫(yī)療技術(shù)構(gòu)成了人工智能遠(yuǎn)程醫(yī)療的三大支撐技術(shù)。隨著科學(xué)的突破性進(jìn)展，目前人工智能遠(yuǎn)程醫(yī)療覆蓋的領(lǐng)域有遠(yuǎn)程會(huì)診、遠(yuǎn)程診斷等方面。

我國(guó)是世界上最大的發(fā)展中國(guó)家，幅員遼闊人口眾多，城市和農(nóng)村存在著貧富差異，醫(yī)療條件更是不同，存在著醫(yī)療分布不均衡、病人治療不徹底等問(wèn)題。對(duì)于偏遠(yuǎn)山區(qū)的人們來(lái)說(shuō)，需要的就是在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)都能夠得到及時(shí)的醫(yī)療保健，唯獨(dú)遠(yuǎn)程醫(yī)療可以讓欠發(fā)達(dá)地區(qū)的患者也能夠接受大醫(yī)院專家的治療，真正地做到不用跑醫(yī)院在家里就能看病?？梢?jiàn)，這種嶄新醫(yī)療模式的產(chǎn)生使這個(gè)愿望變成現(xiàn)實(shí)。

建立遠(yuǎn)程醫(yī)療診治網(wǎng)絡(luò)，有助于緩解基層人民看病貴看病難的問(wèn)題。隨著人工智能與健康醫(yī)療服務(wù)深度融合，遠(yuǎn)程巡診機(jī)器人等智能化的遠(yuǎn)程醫(yī)療產(chǎn)品相繼推出，能夠讓更多患者享受到科技帶來(lái)的更加智能動(dòng)態(tài)的便捷醫(yī)療服務(wù)。

（三）人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

人類從未停止過(guò)對(duì)于認(rèn)知的探索，早在公元前400年左右，就出現(xiàn)了有關(guān)記憶和思維的論述，人類認(rèn)知的性質(zhì)和起源究竟在哪里，一直吸引著人們的注意力。人類擁有智慧，但是因?yàn)槟X科學(xué)發(fā)展的限制，人類對(duì)于自己的大腦仍所知甚少，需進(jìn)一步探索。

人類之所以有別于其他生物，充滿智能，就是因?yàn)闀?huì)自我學(xué)習(xí)，而一個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程本質(zhì)上是學(xué)生把老師提供的信息轉(zhuǎn)換成能被自身理解并應(yīng)用的形式，基本可以分為機(jī)械式學(xué)習(xí)、講授式學(xué)習(xí)、類比學(xué)習(xí)、歸納學(xué)習(xí)、觀察發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)等。人類創(chuàng)造了計(jì)算機(jī)，但是并沒(méi)有配上一顆像人腦一樣超先進(jìn)的CPU，不具備學(xué)習(xí)能力，無(wú)法進(jìn)行與人腦一樣的運(yùn)算活動(dòng)，處理那些不完善的，不確定的問(wèn)題。

1943年MP模型被建立，從此人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)劃時(shí)代地出現(xiàn)在人們面前。這個(gè)成果是人們?cè)谘芯孔陨泶竽X的時(shí)候所啟發(fā)的，融合了現(xiàn)今一系列腦神經(jīng)科學(xué)的研究成果。試圖用大量的處理單元模仿人腦神經(jīng)結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)、自組織、自學(xué)習(xí)能力[4]。

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)從最初概念的提出和基本理論的應(yīng)用，一直到今天的全球性研究熱潮，已經(jīng)走過(guò)了近百年的歷史，無(wú)論是實(shí)驗(yàn)室研究還是投放市場(chǎng)的應(yīng)用，都取得了令人矚目的成果，但是目前人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)還只是對(duì)生物神經(jīng)系統(tǒng)的某種特定性能的簡(jiǎn)單模擬，沒(méi)有達(dá)到人們理想當(dāng)中的性能，所以還需要繼續(xù)研究，以發(fā)展人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的巨大潛能。

四、結(jié)語(yǔ)

人工智能技術(shù)的發(fā)展，遠(yuǎn)遠(yuǎn)地超過(guò)了互聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)，與此同時(shí)也出現(xiàn)了許多實(shí)驗(yàn)性的成果[5]。倘若人工智能技術(shù)更加靈活地應(yīng)用到醫(yī)療領(lǐng)域中，便能夠更加準(zhǔn)確、更加科學(xué)地識(shí)別診斷方案，為患者提供更佳的治療服務(wù)，大大地推動(dòng)我國(guó)醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展，具有十分廣闊的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)：

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