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德国汉堡科学院院士张建伟:人工智能、机器人与医疗技术的融合

导读: 在首日“OFweek2017中国高科技领袖年会”上,德国汉堡大学教授、德国汉堡科学院院士、高科会院士委员张建伟先生为现场观众带来了“人工智能、机器人与医疗技术的融合”主题演讲,从AI目前和未来发展、基础理论如何转化为应用,以及在与医疗技术的融合三个方面进行了详细的解读。

11月13-14日,由OFweek中国高科技行业门户、高科会主办的“OFweek2017中国高科技产业大会(CHIC2017)”在深圳成功举办。在首日“OFweek2017中国高科技领袖年会”上,德国汉堡大学教授、德国汉堡科学院院士、高科会院士委员张建伟先生为现场观众带来了“人工智能、机器人与医疗技术的融合”主题演讲,从AI目前和未来发展、基础理论如何转化为应用,以及在与医疗技术的融合三个方面进行了详细的解读。

德国汉堡科学院院士张建伟:人工智能、机器人与医疗技术的融合

德国汉堡大学教授、德国汉堡科学院院士、高科会院士委员张建伟先生演讲

AI的今天和明天:从数据时代到感知时代

演讲开始,张建伟首先从数据时代的变革说起:“30年前,我们几个人用一台CPU,现在是一个人用上百台CPU。通过大数据的存储和云计算,让我们收集数据可以无处不在。如今,已经发展到智能数据自动分类以及自动做决策的时代。”

在他看来,数据和计算是今天人工智能之所以有所突破的两个重要原因。而在未来,人工智能的突破方向上还需要有更多的思考。对此,他举了一个自己亲身经历的案例。

近期,中央电视台综合频道专门制作了一部名叫《机智过人》的栏目,张建伟院士有幸参加了这档节目的制作。据他介绍,在已经播出的6期节目中,内容分别涉及“图象识别和人脸识别”、“图像理解下的文学创作”、“语言以及歌声的模拟”,以及“智能投射”等主题。

通过以上不同形式的模拟,最终得出了以下结论:1、在图像识别方面,因为人类可以运用想象力、经验进行分析思考,这点人工智能尚且不具备,距离人类的认知还有较大的差距,有比较长的路要走;2、强人工智能还需要建立在未来AI可以具备人类价值观的基础上;3、在大数据的支持下,人工智能已经能够在语料库的支持下做出声音模拟,下一步需要具有情感和灵魂;4、人工智能的下一个挑战是,从虚拟世界到真正的物理世界,从机器人能够识别人脸、或者下棋等纯思维认知,到真正在医疗、制造、机器人领域实现物理世界的应用。

与物理世界的结合和多模态自然交互系统

“人工智能和物理世界的结合,这是我们未来努力的一个重要的方向,也是人工智能最具有社会价值和产业价值的应用领域。”张建伟强调说。

那么,究竟该如何从基础研究上升至应用层面?在张建伟看来,这个逻辑应该是这样的:首先,通过人脑计算、统计学习,以及大数据、知识表达等底层研究,给到上层垂直领域应用以基础理论准备。其次,在它们之间还有一个中间层,目前研究者在这一领域努力方向主要是关键技术模块的攻克,包括图象理解、人机对话、自然语言理解、人机安全和多传感器的控制等。

“这些关键技术模块,相当于是我们在基础研究和应用之间开发的公共模块,它们的开发可以通过人工智能专业公司,或者人工智能研究院来做好,比如以开源软件的形式、某种标准形式,或者是系统演示形式,将它们和垂直领域进行系统的结合,来最终创造出新的人工智能应用和新的人工智能公司。”张建伟表示说。

在此基础上,未来的人工智能系统,尤其是人机交互方面的发展方向将是多模态交互系统。他解释说,“现在我们的手机交互已经实现从键盘到语音,新的iphone有3D识别,可以理解人的手势和情感,未来的人机系统是一个多模态的自然交互系统,真正成为我们的助理和个人伙伴。”

基于深度学习AI将在医疗领域得到普遍应用

在人工智能对未来学科领域即将产生的影响方面,张院士继续指出,人工智能未来在心理学、脑科学方面将有广泛的影响,可以提高人的记忆和提高人的行为控制功能。

而在应用层面,他认为,家居和医疗领域是机器人和智能系统更具潜力的发展方向。

他举例说:“大家知道目前人工智能可以代替医生读片子,从而进行诊断,这是在医疗领域应用的第一步。在未来医学影像、药物挖掘等方面,人工智能还有很大的用武之地。此外,人工智能还能从发表的论文中总结出新的诊疗方法。与此同时,在营养学、护理诊断、精神健康、可穿戴、风险管理和病理学方向上,人工智能都可以起到非常重要的作用。”

随后,通过对目前正在进展的案例介绍,张院士进一步说明了人工智能如何促进医疗业的发展。其一,基于深度学习,在他看来,正是因为AI具有深度学习的特质,从而让其在医疗领域可以得到较为普遍的应用。

“可以说在手术机器人慢慢走向市场化的过程中,康复会是一个非常快的领域。从较重残疾人的康复到慢病的康复,我们可以使用现在的机电系统加上人工智能,同时配备可穿戴系统,以及整个闭环的实现,从而完成新的产品的突破。”张建伟表示说。

其二,在机器人和医疗结合的基础上,护理也将成为一个重要的应用方向。据张建伟介绍,目前他在深圳的团队正在做在辅助医疗方面的应用,包括护理方面的应用。

最后,张院士在对一张漫画的诠释中结束了本次演讲:“现在由人工智能走向强人工智能的过程刚刚迈出了第一步,深度学习也只是我们人类学习数几百个模态其中之一。要真正理解人类,达到人类智能,实现人的各种辅助目标,我们还有100年的路要走。”

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