人工智能，獨(dú)具慧眼

◎文/首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京同仁醫(yī)院、北京市眼科研究所副研究員 劉宏偉

風(fēng)急天高猿嘯哀，渚清沙白鳥(niǎo)飛回。

無(wú)邊落木蕭蕭下，不盡長(zhǎng)江滾滾來(lái)。

萬(wàn)里悲秋常作客，百年多病獨(dú)登臺(tái)。

艱難苦恨繁霜鬢，潦倒新停濁酒杯。

這首詩(shī)為杜甫的《登高》，詩(shī)人通過(guò)登高所見(jiàn)，表達(dá)對(duì)人生的復(fù)雜情感。人們對(duì)人工智能也有復(fù)雜的情感，有的人對(duì)人工智能技術(shù)的發(fā)展欣喜若狂，有的人對(duì)人工智能技術(shù)的發(fā)展泰然自若，有的人對(duì)人工智能技術(shù)的發(fā)展憂心忡忡。

無(wú)論是接受還是拒絕，人工智能已經(jīng)占據(jù)我們生活中的各個(gè)方面，比如面部識(shí)別、語(yǔ)言翻譯、自動(dòng)駕駛、智能機(jī)器人、語(yǔ)音識(shí)別、語(yǔ)音生成、智慧交通、智慧航空等。我們?cè)诠ぷ髦?，也離不開(kāi)人工智能，比如圖像識(shí)別、手術(shù)機(jī)器人、遺傳編程、專家系統(tǒng)、自動(dòng)規(guī)劃、智能搜索、自動(dòng)定理證明、人機(jī)博弈、自動(dòng)程序設(shè)計(jì)、智能控制等。

獨(dú)具慧眼，意思是能看到別人看不到的東西，形容眼光敏銳，見(jiàn)解高超，能做出精細(xì)判斷。這個(gè)成語(yǔ)送給人工智能，是再合適不過(guò)的了。大多數(shù)人工智能所做的工作都離不它的眼睛，但是人工智能看的方式與人類(lèi)是完全不同的。

人工智能的眼睛，我們稱之為計(jì)算機(jī)視覺(jué)。它用鏡頭代替人眼對(duì)目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別、跟蹤和測(cè)量，還可以將目標(biāo)處理成為適合人眼觀察的圖像。

對(duì)于人類(lèi)來(lái)說(shuō)，用眼睛識(shí)別圖像并不是一件難事。我們通常會(huì)依靠圖像本身的特征將它們識(shí)別出來(lái)。當(dāng)我們識(shí)別一個(gè)圖像時(shí)，總是集中在圖像的主要特征上，如果圖像有多個(gè)特征，眼睛也總是從一個(gè)特征轉(zhuǎn)到另一個(gè)特征上。在識(shí)別圖像的過(guò)程中，知覺(jué)排除了多余的信息,只留下關(guān)鍵的信息，并將這些關(guān)鍵信息存儲(chǔ)在記憶中。當(dāng)遇到新的圖像時(shí)，可將關(guān)鍵信息與存儲(chǔ)在記憶中的信息進(jìn)行比較，將其識(shí)別出來(lái)。

與人類(lèi)視覺(jué)不同，計(jì)算機(jī)視覺(jué)會(huì)根據(jù)目標(biāo)的各種特征，比如顏色、形狀、圖案，以及根據(jù)是否存在重復(fù)性圖形，或是根據(jù)場(chǎng)景中其他物體的背景因素，與系統(tǒng)中圖像模板相比較。識(shí)別某個(gè)圖像，如果能與系統(tǒng)中的模板相匹配，這個(gè)圖像就能被識(shí)別。過(guò)去的圖像識(shí)別，使用傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)算法，識(shí)別率較低；目前的圖像識(shí)別，多使用深度學(xué)習(xí)算法，識(shí)別率大為提高。深度學(xué)習(xí)算法中，比較常用的是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，它由層狀神經(jīng)元連接構(gòu)成，每個(gè)神經(jīng)元接收多個(gè)輸入信號(hào)，輸入信號(hào)的總和激活神經(jīng)元；被激活的神經(jīng)元再輸出信號(hào)，傳遞到下一層，激活后面的神經(jīng)層，直至最后一層神經(jīng)元輸出結(jié)果。

人工智能在醫(yī)學(xué)方面已得到廣泛的應(yīng)用。人工智能可以通過(guò)大數(shù)據(jù)進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，幫助放射科醫(yī)生識(shí)別醫(yī)學(xué)影像，提高了放射科醫(yī)生的工作效率；幫助病理科醫(yī)生識(shí)別病理切片，提高了病理科醫(yī)生的診斷正確率。人工智能同樣能夠幫助眼科醫(yī)生識(shí)別眼底圖片，可以幫助眼科醫(yī)生準(zhǔn)確診斷出白內(nèi)障、青光眼、糖尿病視網(wǎng)膜病變、老年性黃斑變性、高血壓視網(wǎng)膜病變等疾病。

眼科人工智能的發(fā)展日新月異，不但可以識(shí)別眼底圖片和光學(xué)相干斷層掃描圖片，還可以識(shí)別眼底熒光造影圖片。眼科人工智能不但可以對(duì)單一眼病進(jìn)行識(shí)別，還可以同時(shí)識(shí)別多種眼病?？傊?，人工智能可以用于眼病的篩查、診斷、治療、隨診和療效預(yù)測(cè)等。

人工智能也有局限性。當(dāng)臨床醫(yī)生對(duì)圖片的診斷與人工智能的診斷不相同時(shí)，我們無(wú)法像對(duì)其他醫(yī)生的診斷那樣，對(duì)結(jié)果提出質(zhì)疑，因?yàn)槿斯ぶ悄艿脑\斷過(guò)程是不透明的。

人工智能從出現(xiàn)的那天起，有些人就非常擔(dān)心它會(huì)威脅人類(lèi)的生存。人工智能將在未來(lái)某一天達(dá)到人腦的智慧水平，而且在不久的將來(lái)，人工智能將比人腦聰明數(shù)十億倍。有人指出，當(dāng)人工智能和人腦融合時(shí)，可對(duì)人類(lèi)文化、社會(huì)和文明造成極大的威脅。那時(shí)，一切我們習(xí)以為常的傳統(tǒng)、認(rèn)識(shí)、理念、常識(shí)，將不復(fù)存在。

大部分人對(duì)人工智能的發(fā)展持樂(lè)觀態(tài)度。與其擔(dān)心人工智能會(huì)毀滅人類(lèi)文明，不如好好思考一下它未來(lái)的發(fā)展方向。我們不應(yīng)允許人工智能擁有自主意識(shí)，否則，人工智能具有與人同樣的創(chuàng)造性、自我保護(hù)意識(shí)、情感，將會(huì)威脅人類(lèi)的生存。

一年一度的愛(ài)眼日就要到了，每年6 月6日的愛(ài)眼日都有一個(gè)主題。2020 年的主題是“視覺(jué)2020，關(guān)注普遍的眼健康”，2021 年的主題還是“關(guān)注普遍的眼健康”，人工智能將會(huì)是眼健康的得力助手，我希望2022 年愛(ài)眼日的主題是“人工智能，獨(dú)具慧眼”。