发布时间:2023-09-19 17:51:54
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的5篇人工智能对医疗的帮助,期待它们能激发您的灵感。
关键词:人工智能;教育;新模式;改革;构想
教育是着眼于未来的事业,教育的首要任务就是为未来社会培养相适应的合格人才。随着人工智能的诞生和发展,我国已经开始将人工智能应用于教育领域,并显示出人工智能对于弥补当前教育存在的种种缺陷和不足,推动教学现代化和教育发展改革进程起着越来越重要的作用。在现代医学发展中,工程科学与临床医学不断融合,相互进步。近几年,随着人工智能技术,机器人技术,虚拟与增强现实技术,3D打印技术与医学不断的融合发展,衍生出一系列的医学诊疗技术,仪器,大大推进了医学发展。从2013年到2017年,国务院、发改委、FAD连续发文,多次提及医疗走智能化、云化的趋势,为推动智能医疗领域保驾护航。智能与医学的结合已经是大势所趋,因此,为培养大量智能医学人才极有必要对智能医学教育新模式进行深入研究。
一、目前医学教育以及医学人才培养状况
智能医学工程是一门将人工智能、传感技术等高科技手段综合运用于医学领域的新兴交叉学科,研究内容包括智能药物研发、医疗机器人、智能诊疗、智能影像识别、智能健康数据管理等。
智能医学工程的毕业生掌握了基础医学、临床医学的基础理论,对智慧医院、区域医疗中心、家庭自助健康监护三级网络中的医学现象、医学问题和医疗模式有较深入的理解,能熟练地将电子技术、计算机技术、网络技术、人工智能技术,应用于医疗信息大数据的智能采集、智能分析、智能诊疗、临床实践等各个环节。实验教学正是融合型创新人才的最好培养方式。智能医学人才的培养需要各学科间的相互交融更为紧密,学生的创新应用能力才能得到更好的培养。与此同时,由于绝大部分医工结合的专业大部分归属与工科学院下,缺乏必要的临床经验,因而学生不能很好的把握新技术的应用。
而国内相关人才缺口还非常大,目前,国内仅仅有生物医学工程、医学信息工程等工科专业培养医工结合人才。但是囿于培养时间与培养模式,他们往往只能针对具体某一方向,并且目前的培养体系还多着重于工学技术的研究,缺乏临床实践。
二、智能+医学教育的必要性探究
2.1技术进步对医疗人员的诊疗帮助
以癌症的治疗为例,由于针对癌症药物的研究何药物数量非常巨大,对于普通医生在短时间内难以进行准确的判断针对癌症的研究和药物数量非常巨大,具体来说,目前已有800多种药物和疫苗用于治疗癌症。但是,这对于医生来说却有负面的影响,因为有太多种选择可供选择,使得为病人选择合适的抗癌药物变的更加困难。同样,精确医学的进步也是非常困难的,因为基因规模的知识和推理成为决定癌症和其他复杂疾病的最终瓶颈。今天,许多受过专业训练的医学研究员需要数小时的时间来检查一个病人的基因组数据并作出治疗决定。
上述问题在拥有工学、医学双背景的医生手中已经不是问题,通过目前日渐成熟的AI技术,对于大量的医疗数据进行检索,通过可靠的编程手段,通过人工智能技术,建立完备的医疗数据库,帮助医生进行诊疗。据调查,美国微软公司已经研制出帮助医生治疗癌症的人工智能机器,其原理是对于所有关于癌症的论文进行检索,并提出对于病人治疗最有效的参考方案,它可以通过机器学习来帮助医生找到最有效,最个性化的癌症治疗方案,同时提供可视化的研究数据。
2.2智能医学对于新时代医生培养的影响
人工智能通过计算机可为学生提供图文并茂的丰富信息和数据,一方面加强了学生的感性认识,加强了对所学知识的理解和掌握,从而提高了教学质量。同时,人工智能可帮助教师完成繁杂的、需适应各种教学的教学课程、课件等设计,使教师将更多的精力专注于学与教的行为和过程,从而提高教学效率。正如前面所述例子,智能网络模块化学习平台可使教学摆脱以往对于示教病例的依赖,拓展了学生们的学习空间和时间,可极大地提高医学学习效率和教学质量。
教育与人工智能相结合将会创新教育方式和理念。北京师范大学何克抗教授在《当代教育技术的研究内容与发展趋势》中提到当代教育技术的五大发展趋势之一就是“愈来愈重视人工智能在教育中应用的研究”。结合上述人工结合上述人工智能在医学教育中的创新作用,下面就人工智能结合医学学教育新模式提出一些构想。
三、交叉医学人才的培养
3.1建立智能医学人才培养体系的必要性
目前智能医学的研发和临床还存在隔阂,临床医生并没有很好地理解人工智能,无法从实践出发提出人工智能能够解决的方向,而人工智能的产业界热情高涨,却未必能踩准点,所以产业界需要和临床深度沟通融合,才能真正解决看病难、看病贵的问题,缓解医疗资源紧张。目前,国内仅仅有生物医学工程、醫学信息工程等工科专业培养医工结合人才。
3.2医学人才培养体系初步构想
据悉,目前已经有天津大学、南开大学等几所院校开设了智能方向的医学本科教育,旨在弥补上述缺口,相关院校也在积极探索新型人才培养方案。应当为医学生开设人工智能课程,应当培养具备生命科学、电子技术、计算机技术及信息科学有关的基础理论知识以及医学与工程技术相结合的科学研究能力。该专业的学生主要学习生命科学、临床医学,电子技术、计算机技术和信息科学的基本理论和基本知识,充分进行计算机技术在医学中的应用的训练,具有智能医学工程领域中的研究和开发的基本能力。
关键词:人工智能;中医药;融合发展
1引言
新一轮科学技术和产业革命的深刻变革,推动社会各个领域实现深刻变化。人工智能是这一轮产业革命的重要成果,国家也将人工智能作为中国产业发展的重要组成。中医作为我国的国粹之一,由于主要强调临床经验,治疗方式上也是因人施治,一人一方,异病同治、同病异治,存在着发展的短板。人工智能的应用为中医的信息化发展以及中医研究的深入推进提供了机遇。如何用人工智能为中医研究应用赋能,是一个非常重要的研究课题。
2大数据为中医智能化提供基础
大数据时代已经来临,已经成为全世界的共识。大数据时代纷繁复杂的信息在为人们带来挑战的同时,更多的是一种机遇。中医与互联网大数据的深度结合是国家战略,也是中医药研究领域关注的重点,于进一步研究和发展中医药大数据产业,提升中医药国际地位,具有重要意义。“互联网+中医”早在几年前就已经成为国家战略,我国《中医药发展战略规划纲要2016-2030》明确提出推动“互联网+”中医医疗,对“互联网+”中医医疗做了具体和全面的部署。具体而言,大数据对中医发展的智能化推动有几个方面。首先是中医药数据的挖掘使用,我国中医博大精深,是一套深奥成体系的学术、临床体系,中华几千年的中医药发展积累了极其丰富的大数据,是一座亟待开发挖掘的金矿。将这些丰富的数据进行智能化,对中医发展的促进作用将是无与伦比的。其次,大数据结合中医的核心理念,实现中医的有序发展。中医的临床疗效评价实质上是中医辨证论治与临床结局之间的因果关联分析,大数据理念恰恰可以反映关联及因果关系。中医生更多是临床过程的记录,在日积月累的经验积累和案例分析中形成独特的临床经验,将这些经验通过大数据建模的形式刻画出来,将大大实现中医的智能化。最后,大数据为中医发展的现代化和标准化提供条件。中医的发展需要标准体系的支撑,落点应该在于制定标准体系,促进共享应用,进而实现中医药大数据在互联网医疗等领域的创新和应用,在更大意义上推动世界范围内中医药大数据的发展,进而促进中医药国际化。
3运用人工智能促进中医研究应用的意义
人工智能和中医的结合,不仅可以对中医的研究和应用起到促进、推广作用,也是对人工智能应用领域的丰富和拓展。具体来看,人工智能对中医研究应用的意义有以下几个方面。(1)有助于推动中医的信息化发展。上文已经提到,我国几千年的中医研究建立了极为庞大且秩序井然的中医知识图谱,但是如何通过对数据价值的挖掘,进一步促进中医药发展是一个重要的课题。而互联网的出现,特别是大数据时代的到来,更为中西药的信息化提供了难得的机遇。人工智能对发掘中医隐性知识有着得天独厚的优势。当前,以大数据为支撑的人工智能在医疗领域的应用很多,比如医学影像、语音识别、病人看护等。延伸到中医研究和应用领域的还不多,可以利用人工智能将大量的中医诊疗数据进行深度挖掘,从而拓展中医人工智能的市场前景。(2)有助于推动中医传承发展。可以说,传统中医存在传承、推广应用和发展方面存在较大的痛点和难点。一般情况下,知名中医的传承主要是流派传承或者人传人的方式进行,这种传承方式成长周期长,无法复制,规模化推广应用受到限制。而通过人工智能则可以有效解决以上痛点,可以将知名老中医的诊疗思想、辨证逻辑和处方经验进行整合,形成在线的辅助学习和辅助诊疗系统,带动更多普通医师提升诊疗能力,也可以帮助中医的传承及推广应用。(3)人工智能有助于推动中医诊疗智能化。诊疗是医学的核心环节。中医药的诊断流程一般分为三步,第一是望闻问切、采集信息;第二是四诊参合、辨证分型;第三是君臣佐使,构思方剂。不过,传统中医在很大程度上需要依赖医生的个人经验,这意味着必然存在一定局限性。但是,利用人工智能,普通医师可以通过第一步采集到患者信息,进而借助网络实现规范化处理,后台通过人工智能模拟名老中医的辨证治疗的方式,给出一定的方剂建议,从而使一般医师也可以开出相对更有效的大处方。因此,也可以说,人工智能是放大中医产能的重要工具,是中医智能化发展的重要抓手。
4人工智能推动中医研究中智能化的建议
(1)加大人工智能诊疗的结合力度。人工智能是辅助中医研究应用的重要工具,在产能放大化、中医推广方面前景广阔。要加大中医和人工智能的结合力度,针对中医药发展的特点,找准人工智能结合的切入点,研发设计更多在中医挂号、诊疗、远程诊治、后期跟踪等方面的人工智能成果,将二者实现更进一步的融合。(2)更好集散用好大数据信息。大数据是促进中医人工智能化的基础和技术支撑。要加大对关于中医方面大数据的收集、分析和挖掘使用,并制定中医诊疗标准和体系,将数千年的中医经验转化为集中医诊断、服务,健康信息采集、健康评价、健康指导、健康提醒功能为一体的信息系统,形成多元化诊疗数据,为更好服务患者、推动中医走向现代化、国际化提供支撑。
智能医疗的兴起
人机大战1∶4的比分让相当多的人感到失望和悲观,还有人感到了恐惧,认为人工智能战胜人和主宰人类社会的时代已经开启。
然而,即便“阿尔法围棋”最终以5∶0的大比分大胜李世石,也不意味着人工智能主宰世界和人类被奴役时代的到来,理由也并非只是“阿尔法围棋”是人类设计出来的,而是因为,“阿尔法围棋”其实开启了人类利用人工智能的新时代,准确地说,是拓宽了让人工智能为人类干活的新天地,并有可能深入而广泛地让人类文明迅速发展。
“阿尔法围棋”是靠深度学习、蒙特卡洛树搜索算法和自我进化三招战胜人类棋手的,这三大功能也是人类驾驭人工智能为人类服务的途径。由于人工智能能够自我学习,学习能力会越来越强,而且搜集和贮存的数据会越来越多,将会在更多的方面成为人的助手或替代人的工作。例如,除了替代一些体力劳动以及低级岗位外,会学习的人工智能还会接手一些需要创造性、技术性和复杂运算的工作。此外,在各个领域的新产品的研发、预测分析、推广等方面,人工智能也能产生巨大的作用,创造不可估量的效益。
设计“阿尔法围棋”的深度思想公司(Deep Mind)的CEO杰米斯・哈萨比斯提出了人工智能的通用性,即通用人工智能,这种智能与人类专家协作可以解决和处理更多需要智慧才能解决的问题,如诊治疾病,处理气候变化、能源、基因组学、宏观经济学、金融系统、物理等方面的几乎所有问题。哈萨比斯称,人类想要掌握的学科越来越复杂,即使是最聪明的人,穷其一生也难以掌握其中一个领域。如果将“阿尔法围棋”看成一个能够自动将非结构化信息转化为可用知识的过程,那么通过筛选泛滥的数据得出合理的观点就指日可待。研究人员正在努力研究的是一种可以解决任何问题的人工智能超级解决方案。
具体而言,如果“阿尔法围棋”的自我学习能力、大数据存储和分析功能应用到医药领域,将诞生一种新的医疗和医药模式,即智能医疗(有人称智慧医疗,但由于智慧似乎为人类所特有,以人工智能为基础的新型医疗称智能医疗更好)。
智能医疗是指通过打造健康档案区域医疗信息平台,利用最先进的计算机和互联网技术,实现患者与医务人员、基础研究(医学和药物研究)与临床治疗、医疗机构、医疗设备之间的互动,逐步达到信息化防治疾病和健身强体的目标。
例如,通过无线网络,使用掌上电脑便捷地联通各种诊疗仪器,医务人员能随时掌握每个病人的病案信息和最新诊疗报告,随时随地快速制定诊疗方案;在医院任何一个地方,医护人员都可以登录距自己最近的系统查询医学影像资料和医嘱;患者的转诊信息及病历可以在任意一家医院通过医疗联网方式调阅;任何科学研究,包括医学和与医学相关的物理、化学等领域的研究最新成果能在互联网上及时公布等,让诊断、治病和用药以及公众的保健得到最有效、最迅速、最适宜、最廉价和最科学的处理。
智能医疗的具体表现
以“阿尔法围棋”为例,可以知道什么是智能医疗。
研发出“阿尔法围棋”的深度思想公司并非只是专注于让“阿尔法围棋”与人类棋手过招,而是注重把人工智能通过学习解决实际问题的能力贯穿应用到医学领域。2016年2月深度思想公司就已经了在医护领域使用的深度学习程序――深度思想健康(Deep Mind Health)。这是一款手机应用程序(APP),包括“识别风险病人”(Stream)和“早期临床护理管理”(Hark)两个模块。
这种手机应用程序当然也是一种人工智能,它们需要学习和帮助医护人员监护一些表面上不严重但实际很危险的病人,或者一些急性发病者。例如,深度思想健康的“识别风险病人程序”可以及时发现急性肾衰竭高风险病人,以便让医生及时治疗并改善对病人的护理。这个程序是通过检读血液检查报告,以辨别哪些病人存在风险。结果表明,有25%的急性肾衰竭死亡可以通过这个程序避免。“早期临床护理管理程序”则能帮助医生制定治疗方案和采取行动。使用该项程序能避免38%的患者病情恶化。
当然,这些只是人工智能开发和应用的冰山一角。实际上,在医药领域利用计算机技术和人工智能最早和进展较大的是药物的研发与监控。计算机和人工智能对于药物的研发在很多方面都起到了作用,如研发新药、老药新用、药物筛选、预测药物副作用、药物跟踪研究等。这实际上已经产生了一门新学科,即药物临床研究的计算机仿真(CTS)。
一种新药的开发一般估计需要15年时间,耗资10亿美元,但最近的估计是可能耗资40亿~120亿美元,还不能保证成功。因为,除了要求新药要有疗效外,还需要安全性的保障。如何监控和预测药物的副作用或不良反应就成为研发一种新药或老药新用的重要保证。
对于传统的药物研发来说,一种药物必须经过动物试验和人体的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期临床试验。而且,即便Ⅲ期试验后批准上市,还有Ⅳ期临床研究,即新药上市后进行的临床研究,而且一类新药要求进行2000个病例的IV期试验。这也是造成药物研发周期长、费用高的重要原因。
但是,在今天有了计算机程序,特别是以“阿尔法围棋”为代表的能自我学习的计算机程序(软件),就为人们提供了一个检测药物的人工智能安全专家。首先是在新药筛选时可以获得安全性较高的几种备选物质。当很多个甚至成千上万个化合物都对治疗肝癌显示出某种疗效,但又对它们的安全性难以判断时,便可以利用“阿尔法围棋”的策略网络和评价网络,以及蒙特卡洛树搜索算法来挑选最具有安全性的化合物,成为新药的最佳备选者。
同样,对于尚未进入动物和人体试验阶段的药物,也可以利用类似“阿尔法围棋”这样的人工智能来检测新药的安全性。因为,每一种药物作用的靶向蛋白和受体都并不专一,如果作用于非靶向受体和蛋白就会引起副作用。类似“阿尔法围棋”的程序可以通过对既有的数千种已知药物的副作用进行筛选搜索,以判定一种药物是否会有副作用,或副作用的大与小以及最小,由此选择那些副作用概率最小和实际产生副作用最小的药物进入动物和人体试验,就会大大增加成功的概率,节约时间和成本。当然,利用“阿尔法围棋”等程序还可模拟和检测药物进入人体内的吸收、分布、代谢和排泄、给药剂量-浓度-效应之间的关系等情况,让药物研发进入快车道。
大数据和信息共享
大数据和信息共享同样是智能医疗的核心。信息共享成为智能医疗的重要性在于,全球的科研人员只有科研共享,才能对各种危害人们健康的疾病和顽症,如艾滋病、癌症等进行有效的治疗,挽救人们的生命。这一点在突发公共卫生事件,尤其是暴发危害人们生命的疾病时,具有重大的作用,例如最近在南美爆发的寨卡病。
由于医护人员对寨卡病的发病机理、传播途径和危害胎儿和孕妇的机理并不清楚,对待这种疾病既无有效的药物,也没有疫苗,因此需要更多更新的研究结果来指导防治疾病,而对于最新研究信息的共享,则有助于指导全球医务人员和公共卫生专业人员,并通过医护人员向公众提供科学的防治方法。
正是在寨卡病的防治上,信息共享得以突破。现在,美国威斯康星大学麦迪逊分校病毒学家康纳研究团队用寨卡病毒感染猴子进行试验,并在网上公开了首批数据。这一行为改变了过去研究人员只是在学术期刊发表研究结果和数据的传统做法。美国研究人员在网上的是2016年2月15日他们将寨卡病毒注射进3只印度恒河猴体内获得的血液、唾液和尿中所检测到的病毒数量的原始数据。这些数据能让每个人都看到,并且每天都会更新研究结果。
此次康纳等人首先在网上公布动物试验的数据意味着,生物医学已经正式踏入智能医疗门槛。与此同时,中国研究人员也借寨卡的防治和研究而跨入智能医疗和大科技的门槛。中国疾控中心与江西省疾控中心、浙江省疾控中心、军事医学科学院等单位合作,分别对寨卡病毒感染病例血液和尿液标本中的寨卡病毒基因组进行了全面解析,获得病毒全基因组序列,并到网上。
这种科研的资源共享显然为人们认识寨卡病的病理、研制药物和疫苗奠定了基础。而且,基于对不同来源的寨卡病毒特点的认识,将进行针对性的药物和疫苗研发。例如,中国疾控中心和江西省疾控中心合作测序的寨卡病毒基因组有10676个碱基,与目前在美洲的流行病毒株具有高度同源性。但是,浙江省疾控中心测序的寨卡病毒核酸序列与太平洋岛国法属波利尼西亚地区报道的病毒基因组序列高度同源,而与中国其他省份报告的输入病例的病毒核酸序列存在差异。
不过,美国研究人员在网上公布恒河猴试验的数据还具有更多的意义。寨卡病是一起非常紧急的公共卫生突发事件,所有人都在与寨卡病毒赛跑,也与时间赛跑。除了不应让科学家的竞争成为保密理由而延缓对寨卡病的认知和防治外,还要意识到,对人的研究有很多伦理限制而无法获得相应的数据和知识。
由于寨卡病毒感染的形式和机制在人和恒河猴体内相似和相同,研究人员能通过向猴子体内注射不同剂量的寨卡病毒而获得该病有价值的第一手相关信息。科学家能对怀孕恒河猴体内的羊水反复取样,以判断寨卡病毒能否以及多染胎儿。这些数据一方面不可能从人身上快速且合乎伦理地获取到,另一方面也可能因此而延误人们对寨卡病毒是否导致小头儿等的认知。
有了对恒河猴的研究结果,并且能在网上,就能较快地获得诸如寨卡病毒是否与小头儿关联的确切信息和机理,例如,正在发育的胎儿可能何时会被寨卡病毒侵袭而导致出生缺陷,也就能为人们提供防治的线索和方式。
此外,由于世界一些国家反对动物试验,尤其是反对用灵长类动物进行医学试验的呼声越来越大,浪潮越来越高。欧洲一些国家,如德国已经在减少灵长类动物的医学试验,美国国立卫生研究院(NIH)也已决定结束其下属一家实验室存有争议的猴子试验,并终止了对黑猩猩侵入性试验的经费支持。
在这样的情况下,美国研究人员在网上公布寨卡病毒感染猴子的数据就更具有意义,因为这是在实现一个共同的目标,资源共享能让那些并没有进行动物试验的研究人员了解动物试验的情况和数据,也就会减少使用灵长类动物进行试验。
当然,大科技时代的资源共享也会让科研人员产生疑虑,其中最核心的是,研究成果的界定和归属,以及其他研究人员是否采信网上的动物和其他研究数据及结果。
对于第一个问题,也许可以用网上公布的时间来判断一项研究结果的最早时间和进行研究的科研人员,至于对网上公布的研究结果的采信与否,可能会随着大科技时代的进展由实践做出回答。无论其他研究人员是否采信网上公布的结果和数据,都会进行验证,因此,可能会有效地检验网上公布的研究结果。
患者也要利用智能医疗
一般而言,智能医疗通常指的是计算机、大数据和互联网+如何让医生和专业机构对病人的疾病诊治更准确和更科学,让人们既能看病有效,又能少花钱。
例如,现在飞利浦公司设计了一个智能软件飞利浦健康套件数字平台,希望将消费者、患者和医疗服务人员三方进行串连,在互联的护理领域进行尝试。这个平台是一个基于云技术的开放安全平台,能够收集和分析从健康手表、血压计、耳式体温计和身体分析仪等多个设备源头的健康数据。医生也可以在第一时间了解到患者的情况并做出医疗判断和治疗方案,从而大大降低医疗成本和漏诊误诊的发生率。
智能医疗的另一个维度是患者和家属,以及需要保健的正常群体,他们也需要大数据和智能分析来选择自己所需的诊治疾病的方式和程序,以及正常人需要选择的保健措施。
在这方面,利用大数据设计成智能软件,为患者和公众提供就医和保健的信息也格外重要。现在,美国已经出现了主流医院评价平台的智能软件,供广大公众选择。这个平台对美国近5000家医院、约14万医生以及16个医疗领域的137家专业医院排名。这个排名对医院声誉、患者存活率、患者安全性以及其他医疗相关指标在内的数十项评价指标进行综合排序,由第三方公司或组织进行多方位、多元化评价,更加关注医疗产出以及患者满意度。如此,这种智能平台可以向公众提供他们可以选择和信赖的医院进行就诊和治病。
现在,中国对医院和医生的评价还是采用最普遍的医院等级划分标准(3级10等)。医院评审分级标准包括医院的规模、技术水平、医疗设备、管理水平、医院质量等5个标准,但由于其他评审内容设置缺乏直观指标,容易量化的硬件标准(床位、科室设置、医疗设备、人员配备等)成为划分医院等级的决定因素,暂时未能考虑医院的综合医疗效果、患者存活率、患者安全性等。
现在,中国研究人员意识到医院评价和大数据的重要性,复旦大学医院管理研究所已经邀请全国30个临床专科的几千位著名专家学者共同参与评审中国最佳医院排行榜。其中,医院专科声誉主要由专家提名心目中名列前茅的医院,而在科研学术方面,得分主要来自于国家级奖项和科学引文索引(SCI)影响因子。
一、“区块链+AI”行业概述:
1、“区块链+AI”行业简介
人工智能(ArtificialIntelligence)英文缩写为“AI”,主要研究如何使计算机去做更多过去只有人类才能完成的智能工作。AI一词最早是在1956年Dartmouth学会上提出,2015年美国伊利诺伊小组研究中表明,现阶段AI智力已可达4岁孩童智力水平。随着人工智能技术不断成熟应用,围绕着“AI+”的技术理念创新也在不断提出,其中“区块链+AI”的技术理念尤为突出。
区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。其本身作为比特币的底层技术,拥有去中心化、开放性、自治性、信息难篡改、匿名性等特征,可有效弥补人工智能应用中存在的数据共享、数据安全等问题。区块链可以为人工智能提供“链”的功能,让人工智能的“自主”运行中需要的数据信息都得到可信记录并具备可溯源的特点,使得AI更可信、更安全。可以说“区块链+AI”是新型技术之间的通力合作,若两者可有机结合,将会创造更大的价值。
从金融、消费、医疗服务到政府服务,区块链和人工智能的结合正在逐步渗透各个行业和领域。人工智能和区块链的协作将会解决诸多的问题,在人工智能提供数据分析和匹配的同时,区块链将提供一个更加安全和可信任的网络。
2、人工智能和区块链行业现状概述
人工智能被誉为引领未来的战略性技术,是提升国家竞争力、维护国家安全的核心技术之一,也将成为经济发展中新一轮产业变革的核心驱动力。在我国,人工智能的发展受到高度重视,2017年7月8日国务院了《新一代人工智能发展规划》的战略部署,明确我国新一代人工智能发展的三大战略目标:至2020年人工智能总体技术和应用与世界先进水平同步,成为重要经济增长点,全面支持建设小康社会;至2025年人工智能基础理论实现重大突破,成为我国产业升级和经济转型的主要动力,向智能社会建设迈进;至2030年人工智能理论、技术和应用总体达到世界领先水平,成为世界主要人工智能创新中心,为经济强国奠基。根据中国互联网络信息中心(CNNIC)2017年的《中国互联网络发展状况统计报告》显示,2016年中国人工智能相关专利年申请数量达30115项,产业规模突破百亿,2017年中国人工智能产业规模达152.1亿元,该行业每年以40%~50%增长率进行增长,预估2019年将突破300亿元,截止2017年6月我国人工智能企业总数已达592家,仅次于美国。2017年9月,华为公司推出的芯片麒麟970及苹果公司推出的芯片A11SOC均具备机器学习处理单元,为人工智能硬件打下坚实的基础。人工智能行业目前已走过技术蛮荒期,处于通用技术与行业结合形成商业化场景应用阶段。根据目前沪深两市板块分类统计,涉及人工智能概念的上市公司共104家,基本涵盖了人工智能基础层、技术层、应用层各相关领域。
相比于人工智能技术已经经历了60多年的长足发展而言,区块链技术目前起步不到10年,且刚刚经历了三个初级的阶段,分别为:
起步期:2009年-2012年,以比特币为代表的加密数字货币使得区块链技术开始走进部分极客和新兴技术爱好者的视野当中,并开始在世界范围内形成一定程度的关注和研究。
雏形期:2013年-2017年,以太坊在比特币的基础技术架构之上引入了智能合约,使得区块链的可拓展性得到极大的提升,区块链技术开始延展到更多行业和领域。
发展期:2018年-,区块链技术开始迭展,行业发展聚焦于更为安全的技术架构的搭建与更加良好基础性能的提升,区块链安全、区块链与人工智能等方向开始受到行业重视,一些应用逐步在全球各个行业领域开始试点。
目前区块链技术发展总体阶段处于类似于互联网发展的初期阶段,距离大规模的应用落地仍然需要时间积累。“区块链+AI”是新兴技术相互赋能的良好应用结合,区块链技术在人工智能这一垂直领域的探索,有助于加速新兴技术的落地,并在实践过程中不断完善。目前大部分“区块链+AI”项目仍处于概念验证阶段或早期应用阶段。
二、“区块链+AI”具有的优势与挑战
在人工智能为区块链提供更强大拓展场景与数据分析能力的同时,区块链技术可为人工智能提供高度可信的原始数据以支持其持续的“深度学习”。在未来人工智能高度发展的同时,也可通过区块链的分布式、透明、可溯源的特点,来保障人工智能始终处于人类可控的范围之内。这对两者的技术发展进程都提出了更高的要求,总体而言,区块链技术本身处于早期阶段,与人工智能相结合需要持续迭代以满足人工智能对性能和稳定性的要求。
1、“区块链+AI”两项尖端科技的相互赋能
区块链与人工智能两项技术的结合,有以下七个方面的优势:一是区块链可以提高人工智能的数据安全性;二是区块链可以加速数据的累积,给人工智能提供更强大的数据支持,解决AI的数据供应问题;三是区块链可以解决数据收集时的数据隐私问题;四是人工智能可以减少区块链的电力消耗;五是区块链使得人工智能更加的可信任;六是区块链帮助人工智能缩短训练时间;七是区块链有助于打造一个更加开放与公平化的人工智能市场。双方结合的优势具体说明如下:
(1)提高数据安全性
区块链可以帮助人工智能避免因数据存储问题导致的故障。区块链中每个节点都按照链式结构存储完整的数据,每个存储节点都是独立的、地位等同的。区块链的高冗余特性,分布式数据存储,可避免系统级别风险的发生。理论上看除非所有节点全部出现风险,否则数据就是安全的。
此外,考虑到人工智能诊断的“黑箱”问题,清晰谁建立了人工智能,使用什么数据进行训练,以及谁部署了最终的,是我们应对人工智能可能出现的问题的最佳防控手段。目前使用的大多数人工智能程序都是“深度学习”算法的变体。不良的数据内容将给人工智能带来相应的安全隐患,区块链则通过记录哪些核心算法是使用哪组训练数据开发的,避免了这一问题。更宽泛地说,区块链可以记录谁编写了原始的人工智能算法以及用什么数据来训练算法。
(2)大量且丰富的数据支持
一些企业为了自身发展会进行海量数据收集,同时因为市场竞争而拒绝进行数据共享。由此造成这些公司接触到的数据有限,缺少完整的数据集做支撑,使得人工智能产品质量较差。采用区块链技术,可以利用数据分类帐进行部分数据的购买销售。可靠性强、可用性高的数据将会使得企业生产出高质量的计算机识别,语音识别和其他数据密集型应用。
当收集了大量同类型数据用于训练AI模型时,数据会受到偏差或“过度拟合”的影响。数据样本将不具备典型的随机性来代表总体的特性。使用此类型数据训练的模型比使用更多不同样本进行训练的模型表现能力要差很多。通过引入区块链技术,让不同的人和公司来提供可信的不同数据,可以获得更多样化的数据样本,帮助AI完成“自主性”决策。
(3)隐私保护
人工智能的高速发展需建立在大量的数据基础上,不可避免地涉及到个人隐私数据合理使用的问题,例如从公共数据库中推导出私人隐私信息,通过这些信息又推导到其他相关人员的信息,这已经超出大部分人同意披露的信息范围。区块链采用非对称加密和授权技术,交易信息公开透明,但对于账户身份信息是高度加密的,只有经过数据拥有者授权才可访问该数据,即使遭到入侵,也仅是一小部分信息内容,无法获取用户完整的个人身份信息,此技术在AI大数据运行环境下,个人的隐私免于被侵犯,不法企业难以利用用户数据来牟取不正当利益。同时,区块链与加密算法相结合可以在数据分享过程中分离数据所有权和使用权,让数据使用方可以利用密文进行模型训练和使用,彻底杜绝原始数据泄露的风险,从而打通企业和政府中的数据孤岛。
(4)能源消耗减少
采用POW共识机制的区块链项目需要消耗大量的电力资源,人工智能可以通过学习算法,提升数据中心的负载,操控计算机服务器和相关的散热系统,优化冷却,有效地进行设备管理,从而减少电力的消耗。对于AI可以优化能源消耗已被谷歌和百度等公司证实,2017年6月百度的智能楼宇项目一个月内为百度省下了25万度用电量,谷歌旗下AI实验室DeepMind利用人工智能技术帮助谷歌削减了15%的用电量。
(5)可信任度的提升
一个人工智能管理的区块链可以为独立于人工智能运行的底层平台的人工智能提供一个分散的标识。每一个主要的人工智能都可以注册成为被普遍认同的节点,这将为AI识别提供一个解决方案,类似于今天的网站证书,以验证网站所有权。
一个人工智能管理的区块链还可以允许每个人工智能将其活动的常规哈希函数写入区块链分类,以便具有加密密钥的可以对其进行不可篡改的检查。区块链搭载的人工智能分布式账本记录了人工智能做了什么,确保人工智能的错误行为被及时的发现、分析和纠正。而区块链的不可篡改性使得人工智能几乎不可能“掩盖它的踪迹”和删除犯罪活动数据。
最后,区块链的共识机制可以确保人工智能处于控制之下。通过人工智能执行任务的公共记录(必须由多个区块链节点进行验证),我们可以确保人工智能的运行不会超出界限。
(6)更短的AI训练时间
在使用区块链技术保障训练数据的真实可靠性的前提之下,可以通过区块链的分布式数据存储的方式将一台人工智能的深度学习训练时间大幅度的减少。例如一个人工智能的训练可以采用模型并行或者数据并行的方式,将单个的模型或者数据分布在不同的机器之上,从而减少训练时间。人工智能也可以在同步数据并行中删除同步约束限制,而采用异步并行模式——人工智能在每一步的信息处理中不必等待数据的相互确认,可以直接进行下一步的操作,从而进一步减少人工智能的深度学习训练时间。
(7)开放公平性
区块链提供的核心价值是“去信任中介化”。如果想要创建一个自组织和自我调节的人工智能网络——那么分布式记账技术是最好的途径。谷歌、腾讯、IBM、Facebook和其他大型科技公司已经彻底改变了分布式计算——将计算任务分散在多台虚拟机之间,以实现高效的可伸缩任务处理。但是他们的布式处理工具仍然是非常集中的,并且专注于由中心化的控制器统一调度特定任务,以实现非常特定的目标。
而基于区块链技术的智能合约将使“去信任中介”的网络得以实现,在这种可信网络中,两个人工智能系统可以安全可靠地进行交互,而无需任何中心化的中介。区块链还可为人工智能提供声誉系统,这样每个人工智能都可以在选择与其他人工智能进行交易之前检查其声誉。另外,区块链的无中介、高透明度将鼓励这些人工智能开发人员共享他们的数据和他们的产品,而不必担心出现某些偏袒竞争对手或窃取其知识产权的情况,并确保所有相关方为他们的工作获得适当的报酬。
2、“区块链+AI”面临的挑战
“区块链+AI”的面临的问题主要包括两方面:一方面是AI和区块链自身的缺点,在结合后仍无法有效解决;另一方面是AI和区块链结合过程中可能造成原有优势被破坏。例如:
(1)政策性风险
区块链目前部分的衍生应用在世界各地存在着一定的政策风险——例如未来是否采用区块链技术伴生的通证来激励人工智能开发或节点管理,但无论是在经济上还是在政策上如何定义通证仍有很大的不确定性。
(2)技术融合的不确定性
作为两个前沿的新兴技术,且都处于尚未完全成熟的阶段。无论是从当前区块链的技术指标,还是从人工智能的实际落地性来讲,距离两者真正的结合并实现落地,需要面对的不确定性因素仍然存在。目前区块链的主要问题为扩容、隐私、和计算能力,主流的公有链难以支撑人工智能的链上实现。
(3)大规模的社会应用面临挑战
数据共享威胁大型企业利益。通过弱化数据的中心化,降低了大型企业相对小公司的竞争优势。如果任何人都可以访问这些数据集和计算,那么任何人都有机会与世界上最大的公司竞争。从技术领域中去除这些障碍将会改善社会,但共享市场的尝试可能会让大公司感到不安。如果任何人都有能力在世界上制造出最好的人工智能,那么市场将与许多正在争夺一部分市场的初创企业和小企业共同分享。之前使用用户数据来制定广告或业务策略的公司和政府组织将再次被迫以较不直接的方式获取其数据。因此,大公司可能会反对数据去中心化,并可能游说维持AI模型开发方面集中式数据集的现状。
(4)不可控性
当使用了“一旦运行不可停止”的智能合约时,如果合约代码存在漏洞被黑客利用,黑客将通过智能合约漏洞牟利,因在区块链上运行的事务和交易不可撤销,可能会给企业和个人造成不可挽回的损失。
三、AI与区块链结合的应用场景
结合两者技术优势,通过AI让区块链更智能,区块链让AI更“自主”,更可信。目前对于AI和区块链的结合应用,市场上已经涌现出很多相关项目和理论创新,描述了不同场景下结合,比如:
(1)区块链+AI在医疗方面进行结合
相关的结合领域有医疗数据加密和医疗计算分析。关于医疗数据方面,据统计,大部分的医生会直接将病人的病情、个人信息等信息发给同事,这涉及侵犯病人隐私的问题。应用区块链的非对称加密和授权等技术,对关键信息进行加密,只有经过数据拥有者授权才可访问该数据,将大大的提高医疗数据的隐私性。关于医疗计算分析方面,AI在医疗机构提供数据错误率小于2%,利用区块链的技术,可以对于医疗数据进行信息交换,相比传统AI,数据可更好地进行共享。谷歌旗下DeepMindHealth正在开发区块链医疗数据审计系统,利用“区块链+AI”技术让医院、NHS、病人自身都能实时跟踪其个人健康数据。
(2)区块链+AI在数据市场进行结合
利用区块链集合群体的力量,进行数据上的共享、AI模型的训练等。AI的发展离不开庞大的数据集,区块链可以利用数据分类帐进行高质量数据的购买销售,当收集了大量的、多样化的数据样本后,可用于训练AI模型,这些数据及AI模型将会解决信任的数据孤岛问题,使得人工智能机器人可以进行共享学习,自我成长,产出高质量的计算机识别,语音识别和其他数据密集型应用。目前SingularityNet、DeepBrainChain、Bottos、OceanProtocol、Indorse、ARPAChain等项目涉及该领域。
(3)区块链+AI在金融领域进行结合
相关的结合领域有市场情绪分析、去中介交易商经纪人(IDB)和检测金融欺诈行为等。关于市场情绪分析及去IDB方面,利用AI进行深度学习和时序分析,再结合区块链技术保护下的个人数据相整合,为个人提供更精准的交易服务。具体来说,就是从用户面板上进行大数据采集及处理,通过人工智能分析用户情绪数据,对市场波动进行预算,最后自动化下单。利用机器人取代人工,提升效率,降低了IDB佣金。在检测金融欺诈行为方面,使用交易机器人,高频加密交易,弱中心化减少人为操控的可能性,降低金融欺诈风险,此外,AI监控加密市场,让恶意攻击变得更难。目前有Autonio、Aigang、Numeraire、Endor等项目涉及该领域。
(4)区块链+AI在云计算方面进行结合
当前AI云计算方面面临计算资源昂贵、训练时间长、训练数据多、开发去中心应用困难等问题,结合区块链技术后能较好地解决以上问题。把区块链中挖矿及电力消耗过程中过剩的资源转换为AI云算力,资源上进行整合,降低计算成本。目前有NebulaAI项目涉及该领域。
(5)区块链+AI在物联网方面进行延展
首先,区块链技术可以帮助解决“如何证明自己是自己”的问题,用户可通过区块链+AI技术完成生物身份识别和身份认证,将个人身份与物联网联系在一起。其次,解决了更新的问题,所有物联网设备在区块链+AI的加持下,数据共享,设备可智能化更新。具体的垂直应用包括:应用在工业制造上,制造生产的设备在区块链中传递信息,更智能化地成长,提高效率、增加产能;应用在交通上,更好地铺开无人驾驶应用,解放人们的时间,智能化管理交通,有利于减少交通堵塞、交通事故的发生;应用在监控等公共基础设备上,身份认证能快速的识别出罪犯,有利于维护社会稳定。目前有智行者、美图等项目涉及该领域。
四、“区块链+AI”行业展望
关键词:人工智能;人力资源管理;变革
一、人工智能与企业人力资源管理
人工智能简称AI,主要是用于模拟、延伸人脑的思维方式的计算机科学技术,包括人类行为模式的识别、数据储存、运用、机器学习、算法等。人工智能的研究最早诞生于1956年美国达特茅斯小镇的一次研讨会,在这次会议上,摩尔、麦卡锡、塞弗里奇、所罗门诺夫等学者共同研讨,为人工智能的发展奠定了基础。此后人工智能得到不断发展,尤其是进入21世纪以来人工智能取得了令人叹为观止的发展,开始在人类的生产活动中发挥着越来越重要的作用,比如,无人超市、智能翻译、人脸识别、智能医疗、智能驾驶、云计算、物联网等。我国人工智能的发展也非常迅速,我国的人工智能发展水平目前处于世界的第一梯队。目前,人工智能在许多企业得到了很大的发展,如科大讯飞的语音识别、百度的自动驾驶等,在世界上都是处于领先地位。我国还制定了人工智能发展的中长期规划,按照规划,我国人工智能到2030年,总体水平达到世界领先水平,成为世界人工智能的创新中心。
企业人力资源管理是企业管理的重要组成部分,最终目标是实现企业的总体目标,一般认为包括人力资源规划、人员招聘、绩效管理、培训与开发、薪酬管理、员工关系管理等六大模块。目前,企业的人力资源管理尚存在许多不足之处,如企业不太重视,认为人力资源管理可有可无;企业人力资源管理人员的素质普遍不高,不够专业,人力资源管理过程中效率不高,绩效考核过程不够公平、薪酬制度不能反映市场工资水平、人工成本的控制还存在不足等,而人工智能的发展,为企业人力资源管理带来了新的挑战,也带来了新的机遇。
二、人工智能对企业人力资源管理的挑战
人工智能对部分人力资源管理的工作存在一定的替代作用,这会减少企业对人力资源管理人员的需求。人工智能在数据信息处理、分析预测等方面具有巨大的优势,因此,未来人工智能的发展与使用中,会替代许多人力资源管理的活动,导致人工智能取代部分人力资源管理人员,使得企业对人力资源管理人员的需求减少,对人力资源管理人员的求职、就业提出了严峻的挑战。
人工智能虽然能代替部分人力资源管理活动,但也必然会对企业的人力资源管理带来一系列不利的影响,概括起来,主要有这些方面的不利影响:
( 一)不利于企业人际关系的维持与发展
人工智能虽然具有许多优点,在人力资源管理中的很多方面能代替人的劳动,但是人工智能的广泛使用将会使员工更多的依赖人工智能,而越来越缺乏必要的人际沟通,这将不利于企业人际关系的构建,这对企业员工队伍建设、和谐劳动关系的形成提出新的挑战。
( 二)不利于良好的企业文化的形成与维持
企业文化需要企业的全体员工共同参与建设、维持。而人工智能的使用,使得员工之间的交流日益简单,员工更多的通过机器来交流,缺乏必要的面对面交流与沟通,也使得企业原有的规章制度不再完全有效,这些都对企业文化的建设不利。
三、人工智能为企业人力资源管理带来的机遇
人工智能虽然对企业人力资源管理带来了一些挑战,但人工智能并不能完全取代人的工作,人工智能在决策、人际关系、团队建设等方面并不能代替人的作用,人工智能在人力资源管理中的运用并不能完全取代人力资源管理人员的工作,会促进人力资源管理人员素质的提高,同时会大大提高企业人力资源管理的效率和有效性。
( 一)人力资源规划方面
人工智能在相关的数据分析、处理、预测方面大大优于人类,因此,人工智能将提高人力资源规划的准确性。在人力资源规划中,合理发挥人工智能的优势,将使企业的人力资源规划更科学、更准确。
( 二)员工的招聘与配置
人工智能对人力资源招聘的影响表现在两个方面,一是人工智能的使用,使得企业的一些简单劳动大量的被人工智能所代替,因此,企业的招聘对象将更多是具有专业技术能力的专业人才。另一方面,人工智能在人员甄选中具有无与伦比的优势,比如在简历筛选中,人工智能能在海量的简历中迅速、快捷地筛选出合适的简历,大大减轻了招聘人员的负担,极大地提高了招聘工作的效率。另外,在人员配置过程中,人工智能通过对员工的工作状况、工作能力、工作经历进行跟踪调查、分析,能够分析出该员工最合适处于的岗位。同时,人工智能不会带着主观意见完成人员的筛选工作,能够最大限度地发现员工的潜在能力,找到与其相适应的岗位。
( 三)在企业培训与开发中,人工智能同样有重要的作用
人工智能能够在建立大数据的基础上来分析员工的培训需求,然后根据员工的知识、技能、岗位等进行课程的个性化推荐。在未来的培训中,人工智能也极有可能部分或完全替代培训讲师的工作,人工智能还可以在培训完成之后,直接将员工培训的相关数据传送到企业终端,企业能够最快地得到员工的数据,帮助企业更好地完成培训评估工作。
( 四)绩效管理
由于人工智能没有私人情感,因此其在绩效考核过程中更加公正、客观。并且,由于人工智能效率极高,人工智能代替了大量人的简单工作,让绩效管理工作更容易、准确地完成,大大减少了管理人员的工作量,增加了企业绩效考核的公正性,也有利于发挥企业绩效考核的作用。
( 五)薪酬福利管理
运用人工智能可以对市场的工资水平、员工的薪酬水平等进行分析,人工智能在人工成本核算、控制等方面具有较大的优势,这些能为企业管理人员进行薪酬管理决策提供支持。另外,人工智能能更加合理、准确地完成工资计算、员工薪酬的发放。
( 六)劳动关系管理
运用人工智能能更好地分析员工离职的原因,分析影响员工离职的主要因素,能有效地对员工离职率进行统计,继而管理人员可以采取针对性的解决办法,降低企业员工的离职率,这样可以降低因员工离职而进行再次招聘的成本及相应的机会成本。
四、结语
随着科学技术的发展,人工智能技术同人力资源管理的融合将是未来人力资源管理的一个重要发展趋势。企业的发展关键是人才,传统的人力资源管理模式效率较低,已经不能完全满足信息化时代的需要。人工智能技术的不断成熟发展必然会对传统的人力资源管理模式带来冲击,也带来了巨大的机遇。人工智能在信息处理、分析等方面具有巨大的优势,在人力资源管理中合理地使用人工智能将极大地提高人力资源管理的效率和准确性,人工智能的使用,将出现机器部分代替管理人员的现象,但这也将促使人力资源管理人员不断学习以提高自身的素质,这反而有利于企业人力资源管理的发展。总之,不久的将来人工智能必然会成为人力资源管理的重要组成部分,这是大的趋势。
参考文献
[1]蒯彦博.人工智能的发展对人力资源管理的影响研究[J].湖北开放职业学院学报,2019,32(6):77-79.