人工智能在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用

人工智能在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用江蘇省人民醫(yī)院JIANGSUPROVINCEHOSPITAL南京醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院目錄concents江蘇省人民醫(yī)院JIANGSUPROVINCEHOSPITAL南京醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院123AI+醫(yī)學(xué)概述AI帶來的變革AI的冷思考AI+醫(yī)學(xué)概述1江蘇省人民醫(yī)院JIANGSUPROVINCEHOSPITAL南京醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院人工智能（Artificial

Intelligence，AI）是利用大數(shù)據(jù)、深度學(xué)習(xí)算法、云計算等技術(shù)進(jìn)行類腦智能的研究，讓機器解決人腦所能解決的問題。算法：機器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等算力：指并行計算、超級計算、云計算等；大數(shù)據(jù)：通過物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和傳感器、智能手機等終端設(shè)備所獲取的數(shù)據(jù)核心算法算力大數(shù)據(jù)人工智能基本概念江蘇省人民醫(yī)院JIANGSUPROVINCEHOSPITAL南京醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院1950年1956年1973年1980年1987年馬文·明斯基等人發(fā)明世界上第一臺神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算機；“計算機之父”阿蘭·圖靈提出了“圖靈測試”計算機專家約翰·麥卡錫提出“人工智能”一詞。這被看做人工智能正式誕生的標(biāo)志由于計算機性能的瓶頸、數(shù)據(jù)量嚴(yán)重缺失等技術(shù)問題導(dǎo)致人工智能遭遇到了6年左右的低谷卡內(nèi)基梅隆大學(xué)設(shè)計的名為“專家系統(tǒng)”的人工智能程序被諸多公司采納應(yīng)用，迎來了人工智能的發(fā)展蘋果、IBM公司生產(chǎn)的臺式機性能超過了通用計算機，“專家系統(tǒng)”風(fēng)光不再，人工智能遭遇第二次低谷起源誕生低谷崛起低谷90年代至今隨著神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的逐步發(fā)展，Hinton公司在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域取得突破，人工智能進(jìn)入大發(fā)展時期發(fā)展人工智能發(fā)展歷程江蘇省人民醫(yī)院JIANGSUPROVINCEHOSPITAL南京醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院人工智能符號智能計算智能機器學(xué)習(xí)機器感知蟻群計算免疫計算計劃計算神經(jīng)計算深度學(xué)習(xí)統(tǒng)計學(xué)習(xí)模式識別歸納學(xué)習(xí)圖像識別自然語言處理語音識別計算機視覺知識工程符號學(xué)習(xí)不確定性推理自動推理圖搜索★備注神經(jīng)計算：是在細(xì)胞的水平上模擬腦結(jié)構(gòu)和腦功能，關(guān)于人工神經(jīng)系統(tǒng)或人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的原理、結(jié)構(gòu)和功能的科學(xué)；免疫計算：現(xiàn)代計算機科學(xué)的研究領(lǐng)域，其將醫(yī)學(xué)免疫學(xué)中的免疫機理和模型廣泛引入到計算機智能、網(wǎng)絡(luò)科學(xué)、計算機控制與安全等研究與工程中；深度學(xué)習(xí)：機器學(xué)習(xí)的技術(shù)和研究領(lǐng)域之一，通過建立具有階層結(jié)構(gòu)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，在計算系統(tǒng)中實現(xiàn)人工智能人工智能研究領(lǐng)域分類江蘇省人民醫(yī)院JIANGSUPROVINCEHOSPITAL南京醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院AI+醫(yī)學(xué)基本概況圖1表明：AI+醫(yī)療影像在醫(yī)療領(lǐng)域成熟度最高，在曲線上處于過高期望的峰值位置圖1：人工智能+醫(yī)療技術(shù)成熟度分布圖2：國內(nèi)醫(yī)療人工智能企業(yè)圖譜感知與分析理解與思考決策與交互金融、醫(yī)療、安防、交通、游戲等2.機器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)1.硬件/計算力、大數(shù)據(jù)3.計算機視覺4.語音工程5.自然語言處理6.規(guī)劃決策系統(tǒng)7.大數(shù)據(jù)/統(tǒng)計分析圖像理解圖像識別視頻識別語音識別語義理解語音合成語義理解機器翻譯情感分析行業(yè)解決方案具體技術(shù)技術(shù)方向算法基礎(chǔ)設(shè)施人工智能研究領(lǐng)域分層江蘇省人民醫(yī)院JIANGSUPROVINCEHOSPITAL南京醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院具體應(yīng)用2011年國家機器人計劃2013年5月白宮成立人工智能和機器學(xué)習(xí)委員會2016年10月美國提出《國家人工智能研究和發(fā)展戰(zhàn)略計劃》新機器人計劃發(fā)展機器人技術(shù)推動工業(yè)生產(chǎn)力提高2015年1月美國日本2018年白宮召開人工智能峰會2019年美國總統(tǒng)簽署“美國人工智能倡議”行政命令…高級綜合智能平臺計劃AI、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)安全、綜合發(fā)展技術(shù)2016年初人工智能中心提出“超級智能社會”未來社會構(gòu)想2015年6月人工智能綜合發(fā)展計劃人工智能已上升為國家戰(zhàn)略…………國家人工智能技術(shù)戰(zhàn)略2017年初人工智他國發(fā)展江蘇省人民醫(yī)院JIANGSUPROVINCEHOSPITAL南京醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院中國：人工智能將上升為國家戰(zhàn)略2015年5月《中國制造2025》發(fā)布2016年3月《國民經(jīng)濟發(fā)展第十三個五年計劃綱要（草案）》2015年7月《國務(wù)院關(guān)于積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)＋”行動的指導(dǎo)意見》2016年5月《“互聯(lián)網(wǎng)＋”人工智能三年行動實行方案》等等中國為AI產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了有利的政策、金融、市場和人才等發(fā)展環(huán)境2017年7月《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》人工智中國發(fā)展江蘇省人民醫(yī)院JIANGSUPROVINCEHOSPITAL南京醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院人工智能發(fā)展國內(nèi)外綜合對比人才投入中國人工智能人才總量居世界第二。截至2017年，中國的AI人才擁有量達(dá)到18232人，占世界總量的8.9%，僅次于美國論文產(chǎn)出中國人工智能論文總量和高被引論文數(shù)量都是世界第一。中國在AI領(lǐng)域論文的全球占比從1997年4.26%增長至2017年的27.68%，遙遙領(lǐng)先其他國家企業(yè)規(guī)模中國人工智能企業(yè)數(shù)量為全球第二。截至2018年6月，全球共有AI企業(yè)總數(shù)達(dá)4925家，其中美國2028家，全球第一。中國（不含港澳臺地區(qū)）AI企業(yè)總數(shù)1011家風(fēng)險投資中國已成為全球人工智能投融資規(guī)模最大的國家。2017年全球AI投融資總規(guī)模達(dá)395億美元，融資事件1208筆，其中中國的投融資總額達(dá)到277.1億美元，融資事件369筆。融資總額占全球融資總額的70%，融資筆數(shù)達(dá)31%。綜合對比我們從人才投入、論文產(chǎn)出、企業(yè)規(guī)模、風(fēng)險投資等四個主要方面綜合比較國內(nèi)外人工智能發(fā)展?fàn)顩r，進(jìn)一步描繪中國人工智能面貌江蘇省人民醫(yī)院JIANGSUPROVINCEHOSPITAL南京醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院中美綜合對比舉例中國深度學(xué)習(xí)開源平臺云平臺語音平臺圖像平臺百度PaddlePaddle天智、天算、天工、天像百度大腦、DuerOS度秘百度大腦阿里巴巴------DTPAI、阿里云阿里云------科大訊飛------------訊飛開放平臺(語音識別)訊飛開放平臺(人臉、文字識別)FACE++-------------------曠視美國深度學(xué)習(xí)開源平臺云平臺語音平臺圖像平臺谷歌TensorFlowGoogleCloudGoogleAsssistantCloudVisionAPI亞馬遜MXNETAWSAlexaRekognitionIBMSystemMLBluemixWaston(SpeechtoText)Waston(VisualRecognition)微軟CNTKAzureCortanaAuzre(FaceAPI)FacebookTorch、Caffe2、Bigsur------DeepTextDeepMask、SharpMask表二：MIT科技評論-—算法表一：人工智能平臺表一：美國的人工智能平臺更為成熟，種類更豐富、產(chǎn)品滲透率更高，布局更廣，領(lǐng)先于中國。表二：美國在MIT（麻省理工科技評論）榜單上總體領(lǐng)先，中國在算法上取得一些突破，如2016年和2017年，已有百度、阿里巴巴、中科院、科大訊飛上榜。榜單提及企業(yè)榜單提及企業(yè)每年評選十大突破科技2017年上榜技術(shù)強化學(xué)習(xí)2016年上榜技術(shù)語音接口百度阿里巴巴中科院科大訊飛百度DeepMindMobileeyeOpenAIGoogleUberAppleNuanceGoogleFacebook人工智能發(fā)展國內(nèi)外綜合對比江蘇省人民醫(yī)院JIANGSUPROVINCEHOSPITAL南京醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院中美綜合對比結(jié)論美國1.上游產(chǎn)業(yè)成熟2.AI起步早、發(fā)展快3.已在算法、芯片和數(shù)據(jù)等產(chǎn)業(yè)核心領(lǐng)域，積累強大的技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)勢4.產(chǎn)業(yè)布局完整，實力強勁中國1.上游產(chǎn)業(yè)相對落后2.AI起步晚、發(fā)展迅猛3.相關(guān)數(shù)據(jù)量巨大，優(yōu)勢明顯4.未掌握芯片的核心技術(shù)，硬件開發(fā)難度較大5.核心算法基礎(chǔ)薄弱數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)總量數(shù)據(jù)開放度應(yīng)用市場規(guī)模市場增速政策國家級戰(zhàn)略重點領(lǐng)域政策科研投入科研經(jīng)費投入研發(fā)投入比例人工智能發(fā)展國內(nèi)外綜合對比江蘇省人民醫(yī)院JIANGSUPROVINCEHOSPITAL南京醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院底層硬件通用AI技術(shù)及平臺應(yīng)用領(lǐng)域2018中國人工智能產(chǎn)業(yè)生態(tài)圖譜江蘇省人民醫(yī)院JIANGSUPROVINCEHOSPITAL南京醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院應(yīng)用領(lǐng)域智能家居服務(wù)機器人移動設(shè)備/UAV智能駕駛專業(yè)行業(yè)應(yīng)用百度小米搜狗360思必馳云和聲機智云出門問問等等京東360優(yōu)必選Geek云和聲CANBOTRokidGoertek+等等阿里云百度小米搜狗360曠視科技大疆創(chuàng)新億航等等阿里云百度小米搜狗360曠視科技大疆創(chuàng)新億航等等金融：商涵、依圖、megvii等教育：科大訊飛、高木等醫(yī)療：騰訊覓影、推想等安防：商涵、依圖、megvii等法律、招聘、娛樂等行業(yè)通用AI技術(shù)及平臺計算機視覺智能語音自然語言處理機器學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