中国周刊

疫情防控 人工智能提供硬核“武器”

2021-10-07 0:05:40 来源:中国周刊 作者:孙立华

微信图片_20211007000244.jpg

人工智能广泛用于疫情防控


从抗震救灾到抗洪抢险再到全球疫情防控,一次次鲜活的实践都有力证明:战灾战疫离不开科技支撑、离不开科学的“硬核力量”,科技是战灾战疫的“撒手锏”。其中,AI(人工智能)在疫情防控发挥了重要作用。

随着AI(人工智能)、大数据等在疫情防控中的运用,AI在疫情问答、患者诊治、人脸识别、红外测温、物资配送、消毒杀毒、空中喊话等领域都发挥了重要的赋能作用。如微信,点击发现按钮就会看到小程序,再点击小程序就见到自己扫描“健康码”形成的“健康宝”,打开“健康宝”后,手机屏幕是本人健康码自查询、老幼健康码助查询、他人健康码代查询、到访人信息登记簿、本人信息扫码登记、核酸疫苗服务查询,为“后疫情时代”的人们交往提供了简单有效的智能服务、健康证明。这背后,就是人工智能和大数据的融合。

在流动区域出入口架设AI红外测温仪,采取人体测温和人脸识别相结合,实现流动人员体温监测预警,精准定位体温异常人员。5G ﹢热成像体温筛查服务信息化平台在人群密集区域,可以快速进行人群体温检测,并及时筛选出异常个体后,反馈给操作员或值班值守人员, 提升人流疫情管控能力。AI通过自然语言处理技术,可以对患者的病情症状描述语句进行句法解析和信息抽取,线上给予疫情防控期间的正确指导和诊断建议。AI利用自然语言处理技术,运用大数据和卫星遥感影像,实时比对疑似谣言,结合疫情最新动态甄别舆情信息真伪、澄清网络谣言、稳定社会情绪。AI利用大数据等技术对人员的交通、出行和手机漫游数据进行智能分析和追踪,构建疫情动态地图,为人工疫情防控提供服务保障。


遇毒而不染的钢铁侠


当前,“人工智能+医学”逐步渗透到医疗领域,医务机器人呼之欲出,正颠覆传统的以医务人员为主、医疗仪器为辅的救死扶伤诊断治疗方式。疫情防控期间,医务机器人可谓大显身手、风雨无阻、昼夜连续奋战,与一线干部、医务人员同舟共济,代替人工冲锋一线完成疫情防控、测量体温、清洗消毒、配送物资、隔离区往返送餐、线上答疑解惑等工作。具体来说,主要完成以下工作:1.无接触消毒。消毒是疫区防控每天必备的工作,是切断病毒传染源的隔离墙。随着防疫工作进入常态化,各地纷纷使用各种人工智能设备参与消杀巡检工作,大大提升了防疫效率。2.远近程测体温。测体温是疫情防控的第一道防线,也是一线干部日常巡检主要任务。巡逻机器人,可以定时定点设置消杀巡逻路线,并在密集场所如火车站、机场、码头入口处等地,对人群快速进行测量体温,筛检高温个体,并对复工复产人员健康情况进行跟踪监控。3.隔离区无传染送餐。疫情防控,隔离区就是患者与外界的“琵琶墙”,无关人员严禁入内。否则,容易造成人传人感染。在接收患者的医院,随处可见医务机器人灵活地穿梭在医院的隔离区,担负起为医护人员与患者送餐、送药的职责。4.打电话呼叫排查。疫情防控,一线干部既要挨家挨户排查,也要随时打电话咨询,了解住户人员有关活动轨迹情况,以便于及早研判,防患于未然。医务机器人可以利用口语对话系统,从街道居委会的固定电话呼出,承担一线人员进行社区居民排查、快速摸清健康情况和流动情况,以及人员信息收集、回访、汇总、分类,并对数据库里的居民疫情信息进行分析判断,生成分类统计报告,为当地社区居委会快速实现辖区内居民健康信息采集与疫情摸底,做到事前预警与事中防控、事后跟踪。5.疫情问询服务。线上问答服务,可实现居民足不出户了解有关新型冠状病毒变异为德尔塔毒株仍以呼吸道传播为主,传播力更强、病毒载量高、致病性强,已经出现人传人甚至一人传多人的趋势,也可为用户提供急需的线上问诊、疫情知识普及、疫情监控、送药等服务。火线上岗智能机器人医生,为患者提供非接触式的24小时咨询导诊服务,在线答疑解惑。6.物资配送服务。医务机器人能够根据主治医生所需、家属所求,既可代替护士送饭、送病例和化验单、药物等工作,也可帮助患者家属移动行动不便的病人。物流智能配送机器人为医院配送药品,为已隔离的医院、小区配送物资。随着疫情防控常态化,顺丰也大力推进“丰巢柜”的使用,并采取“丰巢柜收取、无人机派送”的模式,减少人员的物理接触,降低了疫情感染的可能。


微信图片_20211007000251.jpg微信图片_20211007000255.jpg

“丰巢柜收取、无人机派送”的模式,减少了人员的物理接触,降低了疫情感染的可能


助力疫苗研发的新算法


AI不仅是疫情防控的排头兵,也是为疫苗药物研发按下快捷键,为推动针对新冠肺炎病毒的蛋白筛选以及疫苗药物研发工作发挥了重要作用。

随着新型冠状病毒变异为德尔塔毒株在全球多点爆发、扩散、蔓延、变异,研发疫苗、药物是摆在世界各国面前的一项紧迫考题。由此,一场与病毒抢时间、与病毒赛跑、与病毒斗争的疫苗药物研发竞赛,正在全球范围内如火如荼展开。

只有疫苗药物,才能消灭病毒。AI凭借其强大算力以及快速分子空间搜索能力,运用图像生成技术并设定疫苗分子空间限制,有效筛选化合物、生物标志物,可以大幅加速疫苗药物开发进程。

从目前发展情况来看,AI主要采取基于模板添加关键词搜索相关信息,提取关键词搜集的具有参考价值内容后,综合整理归纳出有创新价值的内容,旨在发挥大数据在描述、判断、预测、信息定制、多向发布等新算法功能,运用云计算、智能搜集与抓取、数据分析、智能处理等先进技术,多渠道采集数据、挖掘信息,以机器新算法对信息价值进行去伪存真、去粗取精,重新排列组合,在第一时间用自然语言进行表达,最终生成一篇学术论文或者一篇有参考价值的数据分析报告,具有快速、高效、可生成多个版本文字资料等优点。

人工智能核心要素是智能新算法。用智能新算法测试患者是否感染新冠病毒,其本质是将核糖核酸(mRNA)检测技术的人工操作基本方法抽象出来,用智能新算法系统代替人工检测系统,把感染新冠肺炎的核糖核酸(mRNA)指标数据作为测试患者是否感染新冠病毒、候选疫苗的重要依据,促使平时发烧、咳嗽、呼吸困难等新冠病毒肺炎症状上升到智能理论,感性认识上升到理性认识,大大提高检测速度,提高医务人员工作效率。

通常情况下,疫苗从研发到上市需要一个较长时间的过程,药物设计是一件非常困难的事情,但如果运用人工智能新算法,就能出现速度奇迹。在人工智能技术鼎力相助下,世界首批研发流感疫苗已问世。2019年,澳大利亚弗林德斯大学的研究团队已经研制出一种名为涡轮增压的流感疫苗,可以刺激人体免疫系统产生比普通疫苗更多的抗流感病毒抗体。研究人员设计了既能接受训练也能进行学习制造新药的名为Sam的智能新算法(Sam设计人工智能程序),然后Sam就提出可能是一种有效佐剂的建议,研究人员进行了测试,果然有效。英国英特尔神经形态计算实验室以及康奈尔大学的联合团队报告称,他们实现了一种设计用来模拟生物嗅觉的神经算法,未来可开发出超越当前人工智能趋势的新算法。英国剑桥大学2020年3月17日披露,该校一个团队正借助人工智能、合成生物学等技术加速开发新冠病毒疫苗。德国一家生物制药公司表示,利用其基于信使核糖核酸(mRNA)技术的疫苗开发平台,有望在几个月内开发出针对新冠病毒有效的候选疫苗。

 以上案例表明,AI可以聚焦医学问题,帮助人们科学认识新冠病毒,加强疾病防控与快速诊断,科学预测疫情发展趋势,辅助科研攻关组研究药物和疫苗规律,从灭活疫苗、基因工程重组亚单位疫苗、腺病毒载体疫苗、减毒流感病毒载体疫苗、核酸疫苗等方向,并行推进疫苗研发。

病毒无国界,新冠肺炎病毒是世界人民共同的敌人。研发疫苗药物需要树立人类命运共同体理念,国际社会应该携手应对,汇集全球科研力量,群策群力,联合攻关,共享成果,联合抗疫。让我们携起手来,搭起AI战疫合作之桥,力争早日战胜疫情。(文/孙立华)


微信图片_20211007000301.jpg

AI凭借其强大算力以及快速分子空间搜索能力,运用图像生成技术并设定疫苗分子空间限制,有效筛选化合物、生物标志物,可以大幅加速疫苗药物的开发进程


编辑:海洋

已经到底部