人工智能会战胜人类吗

2017-07-19 14:33张田勘
大众健康 2017年7期
关键词:柯洁战胜癌症

5月23日,柯洁以四分之一子败给人工智能Alpha Go,在接下来的比赛中,人工智能的设计者也信心满满,柯洁必然三盘全输,并认为“这是柯洁一人的不幸,世人之万幸。”

这种解读所指的是,人工智能将在未来全面介入人类生活,开启人类文明发展的又一个新时代。

人工智能的绝对优势

人工智能早就进入了医学研究(药物研发、基础研究)和临床诊疗领域,人与人工智能的竞争也不可避免,那么,人工智能会像战胜柯洁一样,优于或胜过人类医生吗?

仅从现有的情况看,人工智能有优于人类医生的地方。以癌症治疗为例,当确诊癌症后,针对不同病人的个性化治疗才会比较有效。机器学习(算法)是人工智能的一個基本内容,其中,数据的输入、输出、赋值等运算可以让人工智能对某一问题进行计算分析,从而得出有针对性的解决手段。加拿大西方大学的罗根(Peter Rogan)等人通过对基因数据的分析得出最可能的有效治疗癌症的方案,让该治疗方案变得更加个性化。

研究人员使用了一套含有40个基因的数据,这些基因可以在90%的乳腺癌中找到。在接受试验的近350名癌症病人当中,至少都会接受紫杉醇或吉西他滨其中一种化疗药物治疗。之后,研究人员让人工智能对数据展开处理并找出药物与病人基因之间存在的关系。结果显示,同时接受两种药物的治疗有效率为84%,只接受紫杉醇的有效率为82%,只接受吉西他滨的有效率则在62%到71%之间。

这就为医生提供了选择更好或最佳治疗方案的决策基础,在上述方案中,医生选择对病人同时使用紫杉醇和吉西他滨,可以达到最高的84%的治疗有效率。

也许这种人工智能软件对不同病人提供的治疗方案比其他医生的治疗有效,但是,人工智能的这种算法和分析是医生首先教会它的。更重要的问题是,当超出了这40个基因的范畴,这套人工智能的算法和提供治疗的方案就有可能受到限制。

面临这样的问题,人工智能只会一筹莫展。但是,人是有巨大动力的,这种动力的来源之一是,人有强烈的情感。柯洁输给Alpha Go或感到赢不了Alpha Go会沮丧得流泪,但Alpha Go不会。正是这种差别,让具有强烈爱心的人会想出更好的方法去诊疗和战胜疾病,至少取得更好的结果。基于这种情况,Alpha Go不可能战胜医生,因为前者没有爱心,后者,尤其是病人的亲属有强烈的情感和爱心。

战胜检查数据的真情暖男

一位叫马丽砂的女性患有卵巢癌。15年间,她经历了4次手术和30多次化疗,她的丈夫张欣华相伴相依,一路保驾护航,让她的生命一直延续。这名“暖男”起到的作用不过是辅助医生,但是他却使用了特有的“理工男方式”,通过数据分析、(深度)学习和逻辑推理,获得了理想的治疗结果。这些方法正是人工智能的强项,别说使用Alpha Go,就算是一种很简单的统计和分析软件都可能超过张欣华,但是决策和疾病治疗的结果难于胜过后者。

早在2005年,定期随访复查的马丽砂发现自己的验血指标似乎有些异常,但核磁共振检查未发现问题。张欣华分析,核磁共振的原理是逐行扫描,也许因为肿瘤的位置关系,或者扫描的行与行之间的断层关系,没能发现肿瘤。但普通的B超检查原理是检测回声,是反射过来的信息,这也许能发现一些更有意义的线索。他便自作自作主张让妻子做B超检查,果然发现肿瘤复发,及时作了手术切除。

而后,张欣华对妻子的检查数据做了如下的数据分析和深度学习:对其妻的一种肿瘤标记物CA125进行数据统计,时间为横坐标,CA125为纵坐标,把2014年2月11日到2017年5月1日的CA125变化描绘成曲线图。

95%的健康成年妇女CA125的水平≤35U/ml,如果CA125的数值是该数值的两倍以上,就意味着与癌症有一定关系,而马丽砂是癌症康复者,这个数值在更高的范围(几百)才可能被医生视为与癌症复发有关。马丽砂的CA125在2016年12月达到曲线的顶点,也只是73.5,没有达到医生认为的与癌症复发相关的数值。但张欣华比较了其妻2014年和2016年的两个高点,正好对应其在这两个时期的大手术,当时的数值与73.5相差无几。因此,张欣华认为情况不好,便带妻再到医院检查,发现肿瘤又复发了,又及时进行了手术,马丽砂CA125的曲线很快回归低位。

此次Alpha Go战胜柯洁,研究人员称是Alpha Go采用了能自行学习的人工神经网络技术,但也有专业人员认为如果仅仅是人工神经网络技术,不可能让Alpha Go达到如此强大的能力,实际情况是Alpha Go的核心——记忆增强技术得到更大增强,通过其海量的存储能力,不断将外部的数据输入存储器,更新数据结构,并分析数据,然后重新输出数据,给出相应的博弈策略。

但就算使用Alpha Go战胜柯洁采用的人工神经网络技术为马丽砂诊断,由于CA125数据正常,以及核磁共振成像检查正常,恐怕就连有经验的医生也会忽略患者的变化而不会让其再进一步检查,更不用说Alpha Go,仅靠数据分析判断,一定会把马丽砂归为正常情况。而患者的丈夫张欣华怀着对妻子无限的真情,用自己特有的计算方法判断妻子的病情,挽救了妻子的生命。这不能不说是人工智能输给人类大脑的佐证。

美国父子超越常规的精准医疗

说到底,这又是一种人工智能难以掌握的技能——精准医疗。因为人工智能的大数据和分析,以及深度学习只能对一般性的情况进行分析判断,不会对每种情况进行具体的个性化的分析和诊治。在进行精准医疗时,医生也未必会对每个病人做到个性化的诊治,而是千人一药、万人一刀地进行治疗。但只有对亲人倾注了深厚爱心的人才会对病人的具体情况进行辨别,以寻求有针对性的个性化精准医疗。

美国麻省理工学院数学家迪米特里斯·伯特西马斯教授的父亲在2007年诊断患有非转移性胃癌,已经无法手术,唯一的治疗方案是化疗。为了让父亲尽可能延长生命和提高生活质量,伯特西马斯研究了全美五大医院的常规化疗方案并惊讶地发现,每家医院使用的化疗方法都不同。

数学家的天性让其产生了一个想法,对医院的临床试验数据进行计算,以确定哪一种方法能产生更好的效果。他画了一张简单的图,横坐标代表药物毒性,纵坐标代表患者的生存率。根据这一曲线,伯特西马斯选取了一个他认为的最优策略对其父亲治疗。结果他的父亲在确诊胃癌后存活了2年,比医生的预期翻了一番。

人工智能难以逾越的“先天不足”

伯特西马斯和张欣华这样的精准医疗既不是人工智能能够做到的,也不是一般医生能做到的,因为不同的医生就有不同的对疾病的诊治和看法,以及选用自认为正确的和效果好的疗法,即便是人工智能采用人工神经网络技术自主学习,也不可能像伯特西马斯和张欣华那样对亲人进行个性化的诊治。这意味着,人工智能并不神秘,人人可用,而且根本就达不到人的自我学习和分析能力。更重要的是,人工智能没有情感,不会因为对亲人的爱而多一分责任、多一分细心、多一分分析、多一分比较,从而选择最有利于亲人的诊治方案。

显然,预测人工智能未来会在其他方面战胜人和统治人类社会,需要让它先要有情感。但是,人工智能不是生物,它会有七情六欲吗?退一步说,能把爱心输进去吗?

以此来看,人工智能“先天不足”,或许只有理性,那它靠什么与人做全方位的博弈?所以,不必过多担心人工智能会战胜人类,而是全身心享受我们作为人类所拥有的美好情感吧!

张田勘

学者、专栏作者、科学作者,有文理(医)教育背景和工作经历。为国内外多家媒体专栏作者。在国内外发表各类文章数千篇。已出版著作16本,如《疫病简史》《生命存在的理由》《诺贝尔生理学或医学奖与人类文化》(上下册)。主要关注科学哲学、科学史、医学与社会、生物医学信息等。

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