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硬核战疫,人工智能的八方狙击

2020-06-09志刚

大众科学 2020年3期
关键词:测温机器人药物

志刚

AI模型精准预测病毒爆发的时间和地点

在世界卫生组织提醒公众新冠状病毒爆发之前,加拿大的一家人工智能公司已经拉响了警报,最早在2019年12月底其就向客户通报了这种新型冠状病毒。

加拿大BlueDot公司,是一个使用数据评估公共健康风险的公司,通过将AI和自然语言处理技术相结合,从而进行“自动传染病监测”工作。这款名为“全球早期预警系统”的预测AI是BlueDot公司在2018年开发的一个人工智能应用,这款应用可以通过人工智能分析官方和非官方来源的信息寻找相关词汇和短语,快速发现潜在疫情。

值得一提的是,该系统跟踪的数据源不光是来自武汉政府的公告,也不是杂质太多的社交媒体,而是每天分析65種语言的约10万篇文章,关键词与流行疾病、动物疾病、公共卫生等有关的数据获取病毒信息;再通过全球航班动态,全球机票数据库的数据来跟踪受感染人口的流向,从而预测接下来感染的城市,预测传染病爆发和扩散;查询天气和爆发历史情况先通过机器分析数据,然后筛选出来以后进行人工筛选。

数据可视化监控传染病的爆发

为了应对不断升级的公共卫生紧急情况,美国约翰·霍普金斯大学的系统科学与工程中心建置了一个可追踪新型冠状病毒即时灾情的地图网站,该地图搜集了来自官方与媒体的资讯,并即时更新地图。

这个网站,是基于Web的交互式仪表盘,在全球地图上呈现了确诊及死亡数据,内含在全世界可疑及确诊案例。此外,也允许使用者免费下载资料。

关于数据收集,从1月22日至31日,整个数据收集和处理都是手动进行的。2月1日起,其采用了半自动化的实时数据流策略,仪表盘更新频率为15分钟。

测温巡逻机器人:测温+巡逻一体化

广州在汽车站、火车站等公共场所,部署了测温巡逻机器人,该机器人能在5米内精准测体温,并识别行人有无戴口罩。这款机器人名为“千巡警用巡逻机器人”,是目前国内第一款用于测体温的巡逻机器人,可一次性测量10个人的体温,温度误差在0.5摄氏度。根据人员移动位置,机器人可以实现快速记录。如果体温超过设定值,或者发现行人不戴口罩,机器人会立马启动报警系统。

据介绍,不同于常见的安保机器人,这款机器人是专门为针对疫情推出的定制升级版。相对人员值守,它主要有以下几个优势:自主巡逻,无需人工干预;高精度红外热成像;云端部署,快捷构建指挥体系;高音播报用于宣传,语音对讲用于警示告警大于10小时超长续航能力,满足执勤需求;5路高清视频,无死角观察现场情况;搭载3D激光,导航精度小于2cm;4G/5G深度适配无需搭建网络,可快速替换工作场景。

AI自动测温+人像识别

返工潮的到来,各大码头等人员密集的地方,部署自动化监测手段能够大大降低人员感染风险。

基于落地场景需求,多家AI研发团队提出了“人体识别+人像识别+红外/可见光双传感”的创新解决方案。例如旷视AI测温系统已经在北京市海淀政务大厅和部分地铁站展开试点应用;在2月1日,百度就已经官方宣布,百度AI体温检测技术落地北京清河火车站,全力帮助北京春运返程的疫情防控。

当前的AI测温策略大多是:用多台热成像机器对通过的旅客进行快速体温检测,并将快速扫描检测的结果画面实时同步在电脑上,并通过人工智能系统来自动识别并标记体温异常的旅客,提醒专业人员对其进行详细检查。但是针对戴口罩人员的人脸识别,这些AI系统进行了专项模型优化,即在口罩和帽子大面积遮挡人脸的情况下,系统也能帮助工作人员快速筛查通行人群。

据百度介绍,其AI系统从1月底部署,截止2月8日,就已完成超过3.2万人次的快速体温检测,累计发现了逾190人次的体温疑似异常案例并由工作人员进行了人工复检。更为具体的,这种系统的智能疑似高热报警带宽可达到每秒 10 多人,且一套系统可以部署多个通道。这样一来,人流量较大的地铁、车站在 AI 系统的辅助下,仅需 1 名工作人员就能够管控现场,大大降低一线工作人员被感染的风险。

借助对话机器人支援社区政务工作

疫情当头,防控一线人员紧缺成为了一个大问题。这种形势下,能够对公众的问题进行及时及时回复的智能机器人成为了解决方案之一。

对此,1 月 22 日,阿里巴巴研发团队召集了数十位工程师,用五天时间紧急推出了智能疫情机器人,主要有在线问答型机器人和热线语音机器人两个渠道的应用,通过语音识别、自然语义理解等人工智能技术,能够完成在线咨询、网络问诊、重点群体关怀等任务。目前智能疫情机器人已在浙江、黑龙江、山东济南等地“上岗”,支援当地社区的政务工作。

用AI 模型评估市场在售药物的有效性

疫情十万火急,疫苗的整个开发过程较为漫长。这种情况下,一些医药公司开始另寻他法,比如测试已经存在的抗病毒药物是否对新型冠状病毒有效。其中,韩国药物研发公司Deargen就联合檀国大学,采用基于深度学习的药物靶点相互作用模型——分子转换器-药物靶标相互作用(MT-DTI),来寻找市场在售的可用来治疗新型冠状病毒的药物。

AI 算力助力药物研发

1月29日阿里巴巴联合全球健康药物研发中心(GHDDI)开发人工智能药物研发和大数据平台,针对SARS/MERS等冠状病毒的历史药物研发进行数据挖掘与集成,开放相关临床前和临床数据资源,计算靶点和药物分子性质,并跟进新型冠状病毒最新科研动态,实时向科学界和公众公布,为新型冠状病毒科学研究提供重要数据支撑。

阿里表示,新药和疫苗研发期间,需要进行大量的数据分析、大规模文献筛选和科学超算工作。为此,阿里云可以提供AI算力,支持病毒基因测序、新药研发、蛋白筛选等工作,帮助科研机构缩短研发周期。同时,阿里将与合作机构向全球科学共同体免费开放相关药物研发资源,共同加速针对新型冠状病毒的药物研发。

紧接着在 1 月 30 日,腾讯官方宣布向正承担新冠肺炎的药物筛选和病毒突变预测工作的北京生命科学研究所/清华大学生物医学交叉研究院的黄牛教授实验室、中山大学药学院的罗海彬教授团队提供免费的运超算能力、运算集群支持以及基础的云计算能力,并成立应急工作小组,帮助加速疫苗研发和新药筛查。

就在同一天,百度也宣布向各基因检测机构、防疫中心及全世界科学研究中心免费开放线性时间算法LinearFold算法和世界上现有最快的RNA结构预测网站,可将新冠病毒的全基因组二级结构预测从55分钟缩短至27秒,从而助力疫情防控。

用 AI 技术防治网络错误信息

疫情期间,线上线下过多的信息,甚至是不准确的信息都扑面而来,让人们无从分辨真假信息,也难以在有需要的时候找到可信赖的消息源和可靠的指导。对此,世卫组织技术风险沟通和社交媒体团队紧密合作,密切追踪疫情期间出现的谣言和错误信息,并及时作出回应公布于社交媒体平台。

与此同时,多个海外主要社交媒体平台也已开始借助人工智能技术在自家平台上的应用,针对疫情谣言采取相关举措,确保当用户搜索和疫情相关的信息时,将根据世卫组织的指导首先提供可靠的信息。此外,Facebook 还宣布将删除包含“与疫情相关的不实信息”的帖子。而就在同一天,谷歌也宣布,将与世界卫生组织合作,在用户搜索新型冠状病毒的相关消息时,在其搜索页面置顶“世界卫生组织网站的新闻”“安全提示”“最新信息”等。(编辑/高纬时)

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