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机器人医生坐诊:45秒检测你是否“抑郁”或“痴呆”

导读: 在科学家Frank Rudzicz的公司里,只需要45秒,他的机器就可以判断出你是否患有阿尔茨海默氏症。

在科学家Frank Rudzicz的公司里,只需要45秒,他的机器就可以判断出你是否患有阿尔茨海默氏症。

机器人医生坐诊:45秒检测你是否“抑郁”或“痴呆”

图:WinterLight Labs的两位创始人Frank Rudzicz和Laim Kaufman

37岁的Frank Rudzicz和他的团队已经研发出了一种复杂的人工智能(AI)算法,在这短短的45秒中,该算法能够将用户的声音挑拣分离开来,并预测该疾病的严重程度,其预测精确度已达到了82%左右(而且还在不断上升)。

首先,要知道用户实际的说话方式。阿尔茨海默氏症患者倾向于说话时词与词之间有较长的停顿,更喜欢说代词而非名词(例如,他们往往会用“她”而非这个人的名字来提及这个人),同时偏向于使用更加简单的描述词,例如谈到汽车时他们只会说“汽车”,而不会提及它的车型、构造等更具体的描述。

因此,Rudzicz称之为患者说话时的“言辞闪烁”,主要表现在其频率和振幅的变化上。他指出:“这些都是人耳很难直接发现,但计算机却能客观地对其进行评价,完全将其量化以准确判断。”

机器人医生坐诊:45秒检测你是否“抑郁”或“痴呆”

图:AI分析人类语言来诊断其健康与否的过程

最近一段时间,可能会“毁灭世界”的AI技术取得了众多突破。上周一,包括特斯拉CEO伊隆·马斯克(Elon Musk)和英国科技企业家Mustefa Suleyman在内的160多家公司的创始人签署了一份向欧盟提交的公开信,警告称如果不采取紧急行动制止致命性自主武器的开发,那将可能会引发一场战争界的“第三次革命”,就像人类过去发明火药和原子弹所带来的影响一样。

尽管这些新技术可能会将人类引向毁灭,人们的这种担心不无道理,不过,如果管理得当,这些技术也有望为社会谋取更多的福利——而在医疗保健领域,这种福利带来的影响更深远,而且医疗领域的AI改革已然起步。

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图:神经网络将在机器上复制了人类的学习方式

据市场研究公司弗若斯特沙利文(Frost and Sullivan)最近的行业预测报告显示,2021年全球健康领域的AI市场价值将达到50亿英磅,相当于较目前该市场的价值增长40%。

今年4月,英国数字医疗保健公司Babylon成功融得5000万英磅的资金,准备研发一种不需要人类帮助就可以诊断疾病的“AI医生”。

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图:Frank Rudzicz与他的机器人路德维希(Ludwig)

Frank Rudzicz也在致力于类似的产品。除了对400种不同的语言变化案例进行研究,开发出了其45秒的测试程序,Frank还开发了一个身高2英尺、名为路德维希(Ludwig)的机器人,其外形酷似一位口技艺人模型。

路德维希基于能够识别数据、做出预测的机器学习算法运行,其原理类似于亚马逊为用户提供新书建议,以及Netflix推荐必看影片的方式。对路德维希来说,这些算法让他能够与病人展开交谈,评估病人的语言模式,以确定他们的健康与否。

除了可以进行记忆和语言障碍测试,这样的技术甚至可以预测病人的情绪,从而判断病人是否存在焦虑症或抑郁症倾向。

与此同时,Rudzicz也是多伦多大学计算机系的一位助理教授,他承认将AI机器应用于病人的诊断存在着复杂的监管问题。

目前,他正在北美最大的养老院和爱丁堡、尼斯的老年患者中以试验试点的形式投入使用其模型,收集数据、训练这些机器,让它们能够理解不同的语言和口音。

目前,该公司仅将其模型应用在了分析现有病人认知能力下降的情况,而非真正诊断一位新病人。

Rudzicz说道:“在技术定位方面我们一直都很小心翼翼,这些试验只用来评估而非直接诊断。在AI医疗保健领域,我所看到的一个主要风险问题是:人们会赋予它太多信心,从而低估其它来源的证据。”

不过,这样的约束政策还将持续多久,我们仍不确定。不过,目前我们已经开始依赖人工智能算法了,例如内置于我们的智能手机中的算法,可以获取我们的许多重要数据:血压、心率、睡眠质量和睡眠时长。

所有的专家都认为,未来几年我们交给机器的个人生物数据将成指数型增长,最终到达一个临界点,这时我们每个人携带的数据实质上就好比我们自己的便携式“全科医生”(GP)。

澳大利亚著名的AI教授托比·沃尔什(Toby Walsh)最近出版了一本新书,名为《机器人之梦》(Android Dreams),据他在书中的描绘,智能手机或将也能通过自拍照来诊断自己是否患有黑素瘤,监测眼睛的健康。与此同时,AI厕所将自发地分析尿液粪便样本,并提醒我们是否有不妥之处。

在沃尔什的书中还提出了这样一个预测:在2050年之前,我们大多数人都能够获知自己的基因序列,这时家族遗传病的识别和治疗将变得更加容易。目前全球有3.5亿人还在经受着遗传病的困扰。

在多伦多创新中心区的另一幢大楼里,还有一位AI领域的先驱也在研究着相同的问题,他就是布兰登·弗雷(Brendan Frey)。他的工作目标很简单:“我们想改变医药界。”

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图:AI健康研究公司Deep Genomics的CEO布兰登·弗雷(Brendan Frey)

48岁的布兰登·弗雷是多伦多大学的教授,同时也是AI健康研究公司Deep Genomics的CEO,他在2014年创办了这家公司。由于当前遗传病领域的知识缺口,他有着痛苦个人经历。

2002年,医生告诉他和他怀孕的妻子,他们的第三个孩子可能会患上一种遗传性疾病。

弗雷回忆道:“医生说孩子可能什么问题也没有,也可能会非常不幸。这个问题很难处理,最终我们只好把孩子打掉了。”

当时,弗雷还是微软技术咨询委员会的成员,致力于语音识别工作的研究。而他未能出生的孩子夭折后,他决定辞职,并开始专注于研发可以治疗遗传病的技术。

接受采访时,弗雷穿着一件AC/DC乐队的《地狱高速》(Highway to Hell)T恤,背靠在写着复杂方程式的白板上,向我们解释他的研究将如何破解人类基因组的奥秘,并最终帮助人类发现、预测和治愈疾病,如脊髓性肌肉萎缩症和杜氏肌萎缩症等。

二十世纪九十年代时,弗雷便与享有“AI教父”美誉的英国科学家教授Geoffrey Hinton一同致力于早期的人工智能机器学习算法的研发。机器学习是通过多层代码教会计算机一些新知识,让它可以构建出一个理解模式,这个模式可以用来让它自己解决特定的问题,而在弗雷的研究中,也就是要绘制基因图谱。

弗雷表示:“一个最基本的事实是:没有哪个组织、哪个人能知道基因到底是如何工作的。而我们获得了呈指数型增长的数据,越来越多的数据让我们得以深入了解细胞,观察它们的变化情况。而目前我们处理复杂数据的最佳技术办法只有一个:AI。”

当然,弗雷的工作十分振奋人心,因此吸引了大量的风险投资资金。他表示,他在创办公司时融到了300万英磅,如今他还在努力筹资,希望能在未来几个月里再融得950万英磅资金。目前该公司仅20名员工,预计很快就会翻倍。

据弗雷介绍,对于一个特定的基因突变问题,不同实验室的病理学家出现意见不一致的概率大约为50%。他认为,如果他所致力研发的新机器时代到来,大家的意见就可以统一了。

智能机器人的精确性与人类判断的不可靠性,毋庸置疑会使两者之间存在差距,同时也刺激了“AI将会取代骨科医生、放射科医生和实验室技术人员”等言论的增加。

弗雷坚持认为:“我们永远都需要人类来处理那些异常值。”但是,距离我们预约一台机器看病还要多久呢?

别急,机器人医生或许很快就要问世了。

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