軟件方面的大玩家們把人工智能作為改善醫(yī)療保健的一種方式，新的計(jì)算機(jī)模型突破了早期醫(yī)生發(fā)現(xiàn)疾病的極限，研發(fā)出快速識(shí)別分子化合物的方式，以便使用新的藥物。
我們對(duì)過去一周里通過IEEE審核的模型進(jìn)行了篩選，展示如下：IBM公布了一個(gè)預(yù)測(cè)心臟衰竭的計(jì)算模型;斯坦福大學(xué)報(bào)告了深度學(xué)習(xí)算法，預(yù)測(cè)了藥物化合物的安全性;英特爾宣布了一項(xiàng)競(jìng)賽，以找到提前發(fā)現(xiàn)肺癌的算法。
IBM模式預(yù)測(cè)心臟衰竭
IBM研究室是多國高科技巨頭IBM的創(chuàng)新機(jī)構(gòu)，其研究人員研發(fā)了一種機(jī)器學(xué)習(xí)模型，通過電子健康記錄和醫(yī)生筆記中收集的隱藏信號(hào)，對(duì)該模型進(jìn)行優(yōu)化，通?？稍诓∪吮淮_診之前的兩年，預(yù)測(cè)出其心臟衰竭。
心臟衰竭是一種心臟肌肉不夠強(qiáng)大，不足以吸取足夠血液來滿足身體需要的慢性疾病，這種疾病很難預(yù)測(cè)，大多數(shù)人在被醫(yī)院檢查出來之前都不知道他們的心臟有問題。IBM計(jì)算健康研究中心項(xiàng)目主管胡建英表示：“當(dāng)病人被診斷出結(jié)果的時(shí)候，往往已經(jīng)引發(fā)了嚴(yán)重的后果，甚至造成不可逆轉(zhuǎn)的局面。”
胡建英的團(tuán)隊(duì)想知道他們能否在患者結(jié)束醫(yī)院治療之前對(duì)問題進(jìn)行良好預(yù)測(cè)，為了做到這一點(diǎn)，該小組定期對(duì)醫(yī)生查房時(shí)收集的電子健康數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。她表示：“在這種情況下分析其他條件、用藥和住院記錄，為預(yù)測(cè)心臟失靈提供了最寶貴的信息。”此外，他們還利用自然語言處理技術(shù)從醫(yī)生的筆記中采集到關(guān)鍵信息。
胡建英表示：“這些數(shù)據(jù)來自1萬多人的健康記錄。該模型在預(yù)測(cè)一年前的心力衰竭方面是非常準(zhǔn)確的，并且也能夠在兩年前預(yù)測(cè)出心臟有逐漸退化的苗頭，從而在治療過程中感受到數(shù)據(jù)的力量。
該模型是由國家衛(wèi)生研究所資助的為期三年的200萬美元研究項(xiàng)目之一。為了批準(zhǔn)通過，IBM 研究所與Sutter Health醫(yī)院小組以及Geisinger Health系統(tǒng)的臨床專家合作研究了該項(xiàng)目。該小組在11月份報(bào)道了其預(yù)測(cè)性模型，并在本周宣布了他們從研究中得到的其他真知灼見。
IBM計(jì)劃將繼續(xù)進(jìn)行合作和研究，通過從更多樣化的患者人群中進(jìn)行更大規(guī)模的數(shù)據(jù)收集來改進(jìn)模型。胡建英表示：“在該模型被應(yīng)用于臨床裝置之前，仍有很多工作要做。IBM目前還沒有將軟件商業(yè)化的計(jì)劃。”
斯坦福模式AI為藥物發(fā)現(xiàn)做貢獻(xiàn)
斯坦福大學(xué)的研究人員研發(fā)了一種深度學(xué)習(xí)算法，可以利用很少的數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)潛在藥物化合物的屬性。周一的《ACS Central Science》雜志對(duì)該算法進(jìn)行了描述。
在研發(fā)一種新藥物時(shí)，公司需花費(fèi)大量時(shí)間篩選分子化合物，試圖找出不同的化學(xué)成分，從而找到最安全、有效的方法。在這一過程中，所顯示出來的藥物屬性如毒性、副作用和不穩(wěn)定性，可能在臨床試驗(yàn)或藥物商業(yè)化的情況下造成嚴(yán)重后果。
提前預(yù)測(cè)這些屬性的算法可以縮短或改進(jìn)藥物篩選過程，這種深入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)器學(xué)習(xí)算法已經(jīng)被證明是相當(dāng)不錯(cuò)的。比較麻煩的是，這種算法必須要使用幾百甚至百萬的數(shù)據(jù)來進(jìn)行訓(xùn)練。當(dāng)一家公司能夠收集到大量數(shù)據(jù)的時(shí)候，它的研發(fā)人員或許已經(jīng)知道他們有了一種很好候選藥物。
因此斯坦福大學(xué)的化學(xué)家Vijay Pande和他的學(xué)生們研發(fā)了一種能夠基于極小的數(shù)據(jù)，對(duì)藥物屬性做出有意義的預(yù)測(cè)的算法。為了做到這一點(diǎn)，他們?cè)O(shè)計(jì)了一種名為“一次性學(xué)習(xí)”的機(jī)器學(xué)習(xí)算法體系結(jié)構(gòu)，該算法能夠利用相關(guān)數(shù)據(jù)來預(yù)測(cè)出那些新的、極少的數(shù)據(jù)點(diǎn)。
標(biāo)準(zhǔn)的“一次性學(xué)習(xí)”使計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別出一中新的成分，例如，見過一只長頸鹿之后，Pande和他的學(xué)生適當(dāng)調(diào)整了他們的算法，便能預(yù)測(cè)出該實(shí)驗(yàn)中長頸鹿身體里的分子的行為。
他們?cè)趦蓚€(gè)數(shù)據(jù)集的基礎(chǔ)上優(yōu)化了他們的算法，一個(gè)數(shù)據(jù)是關(guān)于不同化學(xué)品的毒性信息，另一個(gè)數(shù)據(jù)是關(guān)于藥品市場(chǎng)副作用的信息。他們發(fā)現(xiàn)該算法能夠比隨機(jī)計(jì)算更好地預(yù)測(cè)出新化合物的毒性和副作用。
Pande表示：“要知道這項(xiàng)技術(shù)在商業(yè)上可能引發(fā)的效果還為時(shí)過早，但圍繞這項(xiàng)技術(shù)建立一個(gè)初創(chuàng)企業(yè)，或者與那些藥物研發(fā)人員建立合作關(guān)系是可能的。“除了在斯坦福大學(xué)擔(dān)任老師外，Pande是風(fēng)險(xiǎn)投資公司Andreessen Horowitz的普通合伙人，他負(fù)責(zé)公司在生物和計(jì)算機(jī)科學(xué)交叉領(lǐng)域的投資。
英特爾支持AI早期發(fā)現(xiàn)肺癌
美國科技巨頭英特爾在上周宣布了一項(xiàng)名為“TianChi Healthcare AI”的競(jìng)賽，旨在尋找早期發(fā)現(xiàn)肺癌的算法。參加比賽的人將使用計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)和臨床記錄，設(shè)計(jì)出一種能夠識(shí)別可疑的肺部生長(肺結(jié)節(jié))的算法。
總部位于加州圣克拉拉的英特爾將與中國杭州的阿里巴巴云計(jì)算部門合作舉辦此次競(jìng)賽。肺癌是中國最普遍的癌癥之一，給我國的醫(yī)療保健系統(tǒng)帶來沉重負(fù)擔(dān)，競(jìng)賽的目的是通過協(xié)助診斷過程來減輕這一負(fù)擔(dān)。
為了此次競(jìng)賽，英特爾致力于Xeon和Xeon Phi處理器的研究，從而獲得其算法、數(shù)學(xué)庫以及為醫(yī)學(xué)影像分析設(shè)計(jì)的深度學(xué)習(xí)框架軟件。阿里巴巴云計(jì)算負(fù)責(zé)提供云端基礎(chǔ)設(shè)施，位于北京的專注于腫瘤的大數(shù)據(jù)公司LinkDoc將提供高分辨率的CT掃描。
據(jù)英特爾稱，比賽獲勝者將獲得一百萬人民幣，約14.5萬美元。比賽結(jié)果將于今年9月份公布。
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