郑南君
摘 要：我国各项技术都得到了非常广泛的发展空间, 特别是人工智能技术的发展, 人工智能是具有非常高的综合性的一门交叉学科, 是一门集新技术, 新理论, 新观念以及新思想于一体的正在不断发展的新兴学科, 现阶段人工智能已经在多个领域都得到了比较广泛的应用, 其中包含有医疗健康领域, 该文对人工智能的概念进行了解释, 并且就人工智能在医疗健康领域中的具体应用进行了解析。
新阶段人们已然迈进了信息时代, 各项技术在不断的发展以及更新, 其中包括有人工智能技术, 人工智能是在语言学, 哲学, 神经心理学, 信息论, 控制论, 计算机科学等多种学科研究基础之上发展形成的, 具有非常高的综合性并且正在不断发展的一门交叉新兴学学科, 如今在刑侦, 军事, 语言识别, 机器人等各个领域都得到了非常广泛的应用, 发挥着非常重要的作用, 尤其是在医疗健康领域中的应用, 在医疗行业对人工智能及时进行有效的利用, 可以帮助医生更加科学并且准确地进行诊断方案的识别, 在促进我国医疗事业的发展方面发挥着非常巨大的推动作用。因此需要人们意识到人工智能的重要性, 增加对人工智能在医疗领域应用方面的研究, 使人工智能可以在医疗领域发挥出更大的作用。
1 对人工智能的简单概述
人工智能最早是20世纪中旬在美国的一个学术会议上被当做一个新兴的学科提出。在接下来的时间内, 人工智能得到了非常款速的发展, 因此也就得到了人们的广泛关注, 现阶段人工智能已经获得了将近70年的发展, 但是有关人工智能的具体概念定义尚未形成统一。其中斯坦福大学人工智能研究中心的学者是这样定义人工智能的, 人工智能是借助对人类进行模拟的方式来实现对知识的积累, 记录, 再现以及运用的一门学科, 在日本大学将人工智能定义为, 人工智能是一门对智能本身进行研究以及评估的学科, 在《人工智能狂潮》这本书中将人工智能定义为借用一种人工的方法对类人智能进行制作, 类人智能指的是拥有察觉以及发现功能的计算机, 这类计算机可以对数据进行分析从而形成一种特征量。在这70年间, 人工智能取得了非常良好的成就, 凭借自身优势获得了很多专家的高度评价, 已然成为20世纪非常重要的技术成就, 对推动社会的智能发展有很大的作用[1]。
2 专家系统在医疗健康领域中的应用
2.1 发展应用
专家系统从某种角度上来讲就是一个程序, 将某个专业领域相关的一些知识引入到专家系统中, 专家系统便可以像该领域的专家一样进行各项工作的展开, 我国的专家系统研究和发达国家相比比较晚, 但是发展速度非常快, 在1987年, 计算机领域一个专家和中医院的关幼波教授相互合作共同进行关幼波肝病诊疗程序的开发, 这是我国历史上的第一次成功的实现医学专家系统在传统中医领域的应用。1986年, 骨科专家林如高和计算机专家进行合作进行林如高骨伤计算机诊疗系统的建立, 等到21世纪, 多种不同的医学专家系统数量在不断增多, 例如心血管药物治疗专家系统, 胃癌诊断专家系统, 肿瘤诊断专家系统等[2]。
2.2 工作机制
被存储在知识库中的专家知识具备有固定的数据结构组织样式以及语言表达样式, 其中主要包括有以下3种: (1) 直觉知识, 体现的是一种生成规则, 即当符合所需条件时, 统统便会自动执行某种结论或者某个动作。 (2) 支持知识, 该知识是在直觉知识不能解决的条件下进行的, 通过因果模型进行表示。 (3) 策略知识, 在多种规则下都可以实现通用, 根据推理机程序进行规则的优先选用[3]。
3 人工神经网络在医院领域的应用
3.1 兴起
在第二次人工智能的高潮阶段, 人们只需要向计算机内进行知识的输入工作, 计算机便可以完成与知识相对应的任务操作, 但是由于在计算机中输入的内容存在有范围限制, 也就导致计算机的工作能力受到限制, 如果想要计算机可以处理更多的事物, 就需要向计算机内不同的进行医疗相关知识的输入。另外, 因为在向计算机进行输入时运用的是符号输入方法, 很多时候符号已经和原本的意义出现脱节现象, 这样就导致计算机不能很好地理解输入的内容。在这种情况下, 机器学习这项技术得到了发展, 实现了人工智能程序的自动学习, 在机器学习中存在有多种原理, 具体有支持向量机, 决策树, 贝叶斯算法, 分类算法等, 其中最为人们熟知的一种原理便是人工神经网络[4]。至于ANN, 则是在第3次的人工智能高潮阶段兴起的计算机科学, 信息科学以及脑科学这3种科学相互交叉的一种前沿学科, ANN借助对人类脑神经进行模仿形成一个在功能以及结构方面都比较综合并且抽象的信息处理系统, 成为现阶段人工智能的一个非常重要的分支[5]。
3.2 优势
ANN和以前的符号处理方法进行比较, 可以非常明显的发现其具有的优势: (1) 可以实现信息的分布式储存。ANN对信息进行呈现以及处理时是借助摄警员之间的权重以及链接来实现的, 因此及时局域网出现故障, ANN也不会受到过多影响, 保障了ANN的稳定性。 (2) 具有非常良好的自适应性, 具体是指ANN可以将信息特点以及当时所处的环境作为依据实现自我调整, 其中包括有训练, 泛化, 自组织以及学习。ANN可以依靠不断的学习来建立可以和外界变化相适应的新模式, 然后借助自组织实现对神经元的高效并且永久的分配以及连接, 简单来讲即ANN可以通过自身不断的训练来对外界的各种新信息作出一个非常科学的反应[6]。 (3) 并行性, ANN的各神经元在对信息进行处理时既保持有一定的独立性, 同时还可以实现像话配合, 具备有一定的网络合理, 由ANN输出的结果还可以同其他的神经元实现串联以及分享。 (4) 具备有联想记忆功能。即ANN可以完成相对比较复杂的非线性的映射, 现阶段已然成为可以得到人们广泛接受的非线性估计器, 同时可以通过自适应学习来使网路的抽象思维能力得以表现出来[7]。
3.3 具体应用
因为ANN可以将计算机知识输入的有限性打破, 同时具备有训练, 泛化, 自组织以及学习的能力, 因此ANN现阶段已然在医院专家系统这一领域得到了非常快速的发展。在医学的音频, 视频以及图像等智能领域, 日本一个机电公司将人工网膜成功制作并且推出, 人工网膜可以对大量的分结构化的医疗数据展开飞速, 高效并且精准的处理。在医学诊断方面, 在PDP模型基础之下, Nakano教授以及Saito教授进行了医学诊断专家系统的研究, 借助不同的自组织、学习、训练以及泛化, 可以明显地发现该专家系统的诊断准确率高过传统的专家系统, 同时还诊断结果的精准性并不低于在与此相关领域的最为博学的专家[8]。在中医领域, ANN诊疗系统从某种角度上来讲可以实现对智能的辩证, 即ANN诊断系统可以对结构进行综合分析从而将最为科学的中医诊断提出。目前, IMB团队就在ANN机器学习原理的基础之下进行了名字是沃森通路的一款用户界面设计, 沃森通路是一个人机的互动程序, 依靠沃森通路提供的一种辅助功能, 医院工作人员可以对由沃森提出的各种病症以及推理进行检查并且对其合理性进行判定, 同时将更多的见解以及信息在沃森系统中进行输入。另外, IBM还和Well Point公司共同合作在沃森技术的基础下进行了交互式肿瘤诊治技术的开发, 该技术是在ANN技术的基础上不同的进行深入学习, 最终可以给肿瘤医生提供有关肿瘤患者的最新信息, 从而使肿瘤医生实现对患者更好的质量[9]。数据库中存在的信息非常庞大并且种类繁多, 其中有药物的试用报告, 临床指南, 医学文献, 病历资料等, 现阶段已然有将近200万页的临床试验报告以及医学论文, 医学报道60万页, 医学期刊42种以及病历上万本都被成功的导入到沃森系统中, 在这些数据中进行ANN程序的内置, 从而给医生更好地对患者进行诊断提供建议[10]。
4 结语
综上所述, 人工智能在不断发展并且现阶段已然在医疗健康领域获得了非常广泛的应用, 对我国医疗事业的发展有着非常重要的意义, 因此需要我国学者进一步加强对人工智能技术的研究, 使人工智能技术可以在医疗健康领域发挥出更高的价值。
参考文献
[1]孔祥溢, 王任直.人工智能及在医疗领域的应用[J].医学信息学杂志, 2016, 37 (11) :1-5.
[2]王浩, 孟祥峰, 刘艳珍, 等.医疗器械中人工智能方法检验策略的研究[J].中国医疗设备, 2016, 31 (10) :67-70.
[3]刘晓英, 陈杰, 袁荣华, 等.遗传算法在人工智能领域中的应用分析[J].南方职业教育学刊, 2015 (5) :96-99.
[4]范银平.计算机人工智能识别技术的应用瓶颈分析[J].产业与科技论坛, 2013, 12 (16) :75-76.
[5]胡玉宁, 丁明, 曹高芳, 等.新世纪国际人工智能研究领域可视化分析[J].中华医学图书情报杂志, 2013, 22 (10) :8-13.
[6]蔡耀婷, 李芸.智能手机在个人医疗健康管理服务领域的应用现状和发展前景[J].护理研究, 2016, 30 (13) :1549-1552.
[7]金兴, 王咏红.互联网金融与健康医疗融合应用研究[J].中国数字医学, 2016, 11 (6) :104-107.
[8]张合华, 孙永樯, 赵玉虹, 等.移动医疗健康需求分析[J].医学信息学杂志, 2014, 35 (5) :8-13.
[9]熊建红.浅谈药学心理学在药学保健中的应用[J].大家健康, 2014 (3中旬版) :175-176.
[10]孙焱, 戴启锐.可穿戴设备与医疗健康产业关系研究及发展趋势分析[J].中国数字医学, 2015 (8) :25-28.