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    人工智能做先知?預測疫情拯救生命

    由中國武漢擴散全球的新冠病毒肺炎( COVID-19 ),無論在人命損失或經濟上,許多國家和地區都受到巨大影響。人工智能在這次疫情之中顯得更重要,其應用不再局限於語音或影像辨識,又或自然語言處理,還可以應用於了解現時的肺炎疫情或將來可能爆發的疫症,拯救人類生命。

    人工智能如何了解病毒傳播?

    人工智能可幫助研究人員分析大量資料,預測新冠病毒的傳播速度及將會受病毒影響的地區,為未來作出預警。在 2016 年成立於澳洲,現設立總部於美國的 BlueDot 公司,所使用的全球預警系統( Global Early Warning System ),成功預測到美國佛羅里達州的的寨卡病毒疫情,比實際情況發生早六個月。去年十二月, BlueDot 通過跟蹤飛往世界各地的過千航班,以及分析全球 60 種語言以上的外國新聞報道和官方公告,幾秒鐘內分析和瀏覽全球有關訊息,預測出新冠病毒肺炎下一個可能擴散的地方會是曼谷,而事實結果也是完全正確。

    系統透過分析資訊會標記出感染地區及宗數。
    系統透過分析資訊會標記出感染地區及宗數。
    系統會通知用戶其鄰近地方有病毒傳播。
    系統會通知用戶其鄰近地方有病毒傳播。
    系統會整合天氣、濕度及人口密度等資料進行分析。
    系統會整合天氣、濕度及人口密度等資料進行分析。

    除了跨地域上的應用, BlueDot 於早期就為加州建立了 BlueDot Insight ,幫助當地管理疫情。 BlueDot 使用數億匿名數據,例如居民的移動設備及其位置,從而清楚了解當地人口流動情況,判斷政府的公共衛生措施是否有效。 BlueDot 集合所有資訊,方便公共衛生部門以最有效的方式,分配有限的人力資源。以上多個事例,都可證明人工智能可以透過匯集資訊並執行自身的演算法,早一步預測病毒會擴散的地方。

    BlueDot 創辦人兼 CEO Kamran Khan 於電視頻道上解說人工智能如何追蹤 COVID-19 等病毒的爆發和傳播。
    BlueDot 創辦人兼 CEO Kamran Khan 於電視頻道上解說人工智能如何追蹤 COVID-19 等病毒的爆發和傳播。
    BlueDot 可以即時顯示出感染人口及人多的地方。
    BlueDot 可以即時顯示出感染人口及人多的地方。

    人工智能如何對抗病毒爆發?

    當偵測病毒後,人們的預防措施可能不及病毒的擴散速度快,因而感染個案急速攀升,這時人工智能在全球抗疫中仍然會扮演一個非常重要的角色。例如,香港理工大學與澳門科技大學合作研發出的人工智能系統,能快速診斷新冠病毒肺炎,系統分析了 3,700 多名進行過肺部電腦掃描的病人,合共 53 萬張肺部電腦掃描的照片,經深度學習測試後,建立出人工智能診斷模型,藉以分辨病人感染的是新冠病毒肺炎或是其他類型肺炎;系統能夠識別出 6 種新冠肺炎的病徵,並於 20 秒內診斷出病人是否患上新冠病毒肺炎,準確度達 90% 至 95%。

    香港理工大學及澳門科技大學發言人介紹他們合作研發的人工智能技術。
    香港理工大學及澳門科技大學發言人介紹他們合作研發的人工智能技術。

    另外,中國科技公司阿里巴巴旗下的達摩院也開發了相關的人工智能系統,結合中國內地醫學界多方合作,基於 5,000 多宗病例的 CT 影像樣本數據,研發出全新的 AI 算法模型;此系統能於 20 秒內做出診斷且準確率高達 96% ,而專業人員則可能需花費 15 分鐘才能辦到。借助深度學習演算法,系統能根據斷層影像判別出新冠病毒和一般肺炎的差異,減低醫護人員誤診機率。

    阿里巴巴達摩院發展出人工智能算法模型以診斷病人是否患有新冠病毒肺炎。
    阿里巴巴達摩院發展出人工智能算法模型以診斷病人是否患有新冠病毒肺炎。

    綜合以上資料,縱使新冠病毒於全球各地蔓延,人工智能可分擔醫護人員工作,準確分辨病人感染程度,儘量減輕他們的壓力,使他們可以專注其他更嚴重的病人。

    人工智能如何協助治愈病人?

    現時,全球各地都努力研發疫苗,而 Google 旗下的人工智能公司 DeepMind ,在過去五十年間,已儲存了許多蛋白質的形狀資料。 DeepMind 的人工智能演算法 AlphaFold ,將神經網絡模型、深度強化學習等技術用於未知蛋白質結構,從氨基酸序列預測蛋白質結構的計算方法,如果已通過實驗確定相似蛋白質的結構,基於「 Template Modelling 」的算法,就能夠提供有用蛋白質結構的準確預測,並把獲得的基因數據開放,使研究人員快速開發出針對病毒的測試療法。

    神經網絡可預測蛋白質中每對殘基之間的距離分佈。
    神經網絡可預測蛋白質中每對殘基之間的距離分佈。

    人類於世紀疫症之下,都是平等。在難關中,我們應該嘗試運用新科技,幫助人類對抗新冠病毒肺炎。當然除依賴新科技外,更簡單及有效的措施,就是在這段期間,大家繼續保持合
    適的社交距離,避免去人多的地方,儘量減低患病風險。

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