科技抗疫有門道，AI建模和分析背后的加速鍵

【導語】一場席卷全球的新冠疫情牽動著全球人們的心。與過去不同，此次抗疫中，科技發(fā)揮了不可低估的力量。尤其是AI技術，無論是影像分析，還是疫情防控，都有著AI技術的影子。從數據采集到訓練、應用，AI技術應用的速度在抗疫中至關重要，今年抗疫中諸多AI應用的快速實現，背后的“加速鍵”倒是什么？請看下文。

1918年，一場名為“西班牙女郎”的大流感席卷全球，在長達18個月的時間里感染了5億人，也帶走了約5000萬人的生命。

要知道，那時全世界的總人口不過18億，也就是說病毒感染超過了總人口的四分之一，超過了人類歷史上任何一場戰(zhàn)爭及流行病造成的傷亡，甚至也間接影響到了第一次世界大戰(zhàn)的進程（因為各國都已經沒有額外的兵力作戰(zhàn)，一戰(zhàn)草草收場）。

面對那場危機，人們慌亂無措，任由死亡與恐懼蔓延。在病毒肆虐最嚴重的的時候，僅西班牙的巴塞羅那地區(qū)，每天就有超過1200個居民死于流感。而即便是當時世界上最頂尖的科學家，也對病毒束手無策，只能任其蔓延。

彈指一揮間，百年已逝。2020年開年，一場空前的疫情同樣席卷了全球，幾乎所有國家都受到了它的影響。迄今為止，這個名為COVID-19的病毒在全球范圍內感染人數已經超過了470萬，死亡人數高達30萬以上。

這是一場百年未有之大變局，疫情肆虐牽動了每個人的神經，但人們卻沒有了百年前的慌張，反而增添了無比的信心。

為什么僅僅過了百年，我們就有信心應對突如其來的疫情，為什么我們有信心最終戰(zhàn)勝它？這正得益于科技的支持。在疫情面前，為了減緩傳播速度，拯救生命，抑制這種可怕病毒對經濟的影響，政府、醫(yī)學專家和科研機構正夜以繼日制定計劃、落實行動。很顯然，此時速度是關鍵——基于英特爾平臺的人工智能技術正在為人類抗議防疫加速。

匯醫(yī)慧影：用CT影像分析助攻早期疫情攻堅

匯醫(yī)慧影公司創(chuàng)辦于2015年，是一家?guī)椭t(yī)生使用深度學習技術閱讀醫(yī)學圖像的初創(chuàng)公司——通過將深度學習技術應用在醫(yī)學影像中，為醫(yī)院提供醫(yī)學診斷軟件產品，包括AI診斷云平臺、放射組學云平臺等，輔助醫(yī)生進行肺結節(jié)、骨折等的檢測、治療，為醫(yī)生科研提供幫助。

許多人或許還記得，由于疫情初期缺乏對病毒的認知和有效的檢測手段，許多醫(yī)院和醫(yī)生都根據胸部CT影像進行篩查，以此判斷患者感染與否。但是面對與日俱增的患者數量，成百上千張CT影片也讓醫(yī)生應接不暇，而在與病毒賽跑的過程中，這顯然會大大降低醫(yī)療的效率，延誤最佳診療時機。

這就體現出了匯醫(yī)慧影的AI技術優(yōu)勢。通過與多家醫(yī)院合作，匯醫(yī)慧影快速收集了近4000例新冠患者的CT圖像，又配合13000多例非新冠患者肺炎圖像，快速開發(fā)了人工智能系統——通過分析CT影像中毛玻璃樣陰影（GGO）等指標，為醫(yī)生和專家提供疑似感染的概率，以便醫(yī)生和專家進一步的檢測。

據匯醫(yī)慧影創(chuàng)始人兼CEO柴象飛介紹：“基于英特爾的算力與優(yōu)化平臺，并結合人工智能神經網絡模型，匯醫(yī)慧影的解決方案能幫助醫(yī)生更快、更準確地做出診斷，防止感染者將病毒傳播給他人，同時為醫(yī)生提供病灶的量化信息，為患者帶來更精準的治療方案”。

實踐證明，在抗疫早期、RT-PCR（逆轉錄-聚合酶鏈反應）還未普及的情況下，匯醫(yī)慧影提供的這套診斷方案有積極的輔助作用，也成為了標準實驗室檢測的有效補充。這項技術一經問世，就被快速推廣到國內二十多家處在抗疫一線的醫(yī)院，大大緩解了一線醫(yī)生的工作壓力。伴隨著疫情的蔓延，如今這項技術已經在海外超過40多個國家進行部署和使用，也讓更多的醫(yī)護人員和患者從中受益。

防患于未然，第四范式用AI輔助防疫決策

最近幾天，吉林省舒蘭市爆出的疫情消息牽動了全國人民的神經，也讓大家進一步認識到疫情防控的重要性。我們常說“防患于未然”，一方面要對新冠患者進行積極的救治，另一方面更需要從源頭上、從流動性上對疑似人群進行管理。而這時候除了需要人口流動的大數據之外，更需要智能化的分析平臺。

第四范式就是這樣一家提供智能化AI服務的人工智能平臺型公司。一直以來，第四范式都與英特爾保持著密切的聯合技術創(chuàng)新關系。在本次疫情出現的第一時間，第四范式與南京大學LAMDA研究所、蘇北某醫(yī)院臨床專家成立聯合團隊，為有關部門疫情防治過程的關鍵環(huán)節(jié)進行技術攻關。

傳染病疫情演進系統示意圖

據悉，第四范式為本次疫情防控提供的解決方案主要包括了高維機器學習防控篩查模型、省市區(qū)縣級數字孿生系統和新型冠狀病毒傳播路徑分析系統三大部分：

高維機器學習防控篩查模型——利用基于AI的自學習能力及臨床研究專家的專業(yè)經驗，構建數據及系統閉環(huán)，進行持續(xù)迭代，保證了在有限的時間內基于動態(tài)環(huán)境變化（包括病毒變異和人群動態(tài)復雜性）為各有關部門提供高效、準確的判斷支持，精準篩查高風險易感人群實現精準防控。

省市區(qū)縣級數字孿生系統——基于高維機器學習技術及多維度的數據所構建，構建了更細粒度、更接近實際情況的數字孿生系統，可充分考慮各種突發(fā)因素，如交通管制、復工時間和藥物投放等突發(fā)因素對疫情的影響，實時通過模擬功能預演分析疫情的發(fā)展，進而為防控政策的制定和調整提供依據；

新型冠狀病毒傳播路徑分析系統——利用機器學習技術構建數據驅動的新型冠狀病毒傳播數字孿生系統，基于此構建潛在傳染關系網，并結合病患信息，在關系網中找到可能的傳播路徑與潛在超級傳染者，快速分析傳染路徑，幫助防疫部門盡快切斷疫情蔓延的源頭。

據第四范式主任科學家涂威威介紹，這套創(chuàng)新型方案進一步豐富了現有的防控篩查模型，對于潛在傳播者的篩查準確率從原來的5.8%提升到了90%以上。實踐證明，聯合團隊推出的這套創(chuàng)新型方案比傳統疫情傳播模型表現更優(yōu)，它讓AI在疫情防控中發(fā)揮了不可替代的作用，為疫情的防控和治理做出了重要貢獻。

其實，匯醫(yī)慧影和第四范式都只是抗擊新冠戰(zhàn)斗中的一份子，也是科技助力抗疫的直接體現。除了他們之外，包括上海鈦米科技為全國上百家醫(yī)院提供的“無接觸”機器人、包括匯川技術結合英特爾的機器視覺、邊緣計算等技術提供的口罩自動化生產解決方案，甚至包括英特爾自身也在不斷的推動中國乃至全球抗疫戰(zhàn)斗的發(fā)展。

早在4月初，英特爾就聯合Mozilla、Creative Commons 等公司發(fā)起成立了Open COVID Pledge 聯盟，旨在匯集和開放各個企業(yè)的知識產權，以推動 COVID-19 預防和治療方案的研發(fā)。隨后，英特爾也承諾追加5000萬美元，用于推動全球戰(zhàn)勝嚴峻疫情所需要的技術、專長和資源，并宣布免費開放英特爾龐大的知識產權庫，以幫助研究人員拯救更多的生命。

正如英特爾公司市場營銷集團副總裁兼中國區(qū)行業(yè)解決方案部總經理梁雅莉所說：新冠肺炎疫情在為很多生活場景按下“暫停鍵”的同時，也推動了整個社會的數字化進程，加速了醫(yī)療健康和人工智能的融合。英特爾加速推進用于抗擊疫情的智能科技，促進全新科技發(fā)現，更好地幫助社會應對挑戰(zhàn)。

從疫情的數據采集到AI建模與病毒樣本分析，英特爾一直戰(zhàn)斗在科技一線，一方面通過與各大企業(yè)的合作提供面向醫(yī)療、科研等方向的軟件與應用解決方案，另一方面也在硬件基礎設施架構上提供出色的性能，起到了“堅守背后”的作用——在數據存儲層面，英特爾傲騰固態(tài)盤和傲騰可持續(xù)內存加速了數據分析的應用，而內置AI加速的至強可擴展處理器、全面優(yōu)化的軟件和豐富而多元的AI應用場景與體驗也讓英特爾在抗疫戰(zhàn)斗中游刃有余。

最終證明，在科技力量的幫助和支持下，我們對于疫情已經取得了階段性勝利，病毒的代碼、傳播途徑已經為我們清楚，我們研制的疫苗也在實驗中取得了不錯的成績。這一切都得益于包括英特爾在內的科技巨頭的支持，也證明了“科技向善”的力量。

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