人工智能機(jī)器人在科學(xué)防疫中的新應(yīng)用

◎師 維 馬凱博 周小儒

（北京化工大學(xué) 北京 100029）

目前，衛(wèi)生部門的緊急醫(yī)療預(yù)防測(cè)試大多采用攜帶儀器進(jìn)入感染區(qū)的檢測(cè)方法，但由于缺乏有效的、便攜式的防感染防護(hù)服，出現(xiàn)病毒感染，在一定時(shí)間內(nèi)會(huì)導(dǎo)致機(jī)體免疫缺陷甚至危及生命的問(wèn)題在這種情況下，迫切需要人工智能機(jī)器人的介入，以實(shí)現(xiàn)有效的科學(xué)防疫和在公共衛(wèi)生應(yīng)急處置的多方面部署。

一、人工智能機(jī)器人

人工智能是機(jī)器模仿人的意識(shí)思考的過(guò)程，從而產(chǎn)生的一門新興學(xué)科。在學(xué)科誕生的初始階段，研究人員使用的邏輯知識(shí)和機(jī)械思維方式很難解決復(fù)雜問(wèn)題。直到20世紀(jì)80年代，BT訓(xùn)練算法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，解決復(fù)雜問(wèn)題的能力才逐漸得到了提升，這使得人工智能技術(shù)在科技領(lǐng)域再次興起，隨著語(yǔ)音識(shí)別、智能翻譯等功能的迅速發(fā)展，人工智能有效地提高了機(jī)器在現(xiàn)有應(yīng)用上的探索和研究能力，將人類的智慧提升到了新的高度。

機(jī)器人是一利用計(jì)算機(jī)控制的機(jī)電一體化產(chǎn)品，將人作為基礎(chǔ)樣本進(jìn)行設(shè)計(jì)，模仿人的行為特征，在工作中進(jìn)行重復(fù)模仿，完成復(fù)雜和重復(fù)性工作。與普通機(jī)器人相比，智能機(jī)器人所具備傳感系統(tǒng)，用于監(jiān)測(cè)、智能模式的識(shí)別、深度學(xué)習(xí)的能力，以及自主決策功能，能夠盡量地去接近人類的大腦運(yùn)作方式，即使在各種復(fù)雜環(huán)境中也可以通過(guò)智能行為完成各種任務(wù)。人工智能是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，模擬人類智能，其中將數(shù)學(xué)模型、應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、運(yùn)籌學(xué)等多個(gè)學(xué)科綜合利用，其研究領(lǐng)域在機(jī)器人界包括智能機(jī)器人、語(yǔ)音識(shí)別和人臉識(shí)別等，人工智能賦予了機(jī)器人無(wú)限的可能。

二、人工智能機(jī)器人在科學(xué)防疫中的應(yīng)用

（一）智能診斷

智能診斷技術(shù)是人工智能技術(shù)在醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域中的具體應(yīng)用，能幫助醫(yī)生更加準(zhǔn)確的分析病情及發(fā)展的情況，起著輔助醫(yī)學(xué)的工作，智能診斷通過(guò)在圖像識(shí)別技術(shù)發(fā)揮作用，其中，在圖像識(shí)別和判定上，智能診斷的優(yōu)勢(shì)就十分明顯了，其中包含3大優(yōu)勢(shì)：其一，智能高效。耗時(shí)更短，與傳統(tǒng)醫(yī)療相比，正常情況下，醫(yī)師診斷100張CT掃描圖片需要10min，人工智能可以將這個(gè)時(shí)間縮短到秒級(jí)，速度快；其二，準(zhǔn)確率高。人工智能的準(zhǔn)確率高，失誤率少，人工判斷的準(zhǔn)確率大約為60%～70%，人工智能的加入使得準(zhǔn)確率可以提高到85%以上；其三，設(shè)備和系統(tǒng)的穩(wěn)定性增強(qiáng)。人工診斷由于時(shí)間的增加，失誤率和診斷效率也在呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，使得診斷的準(zhǔn)確性下降，然而對(duì)于重復(fù)性的工作，人工智能可以無(wú)疲憊的工作，能有效提高診斷穩(wěn)定性。

（二）合理配送

在智能配送方面，人工智能機(jī)器人起到了非常重要的作用。來(lái)自無(wú)錫的配藥機(jī)器人“無(wú)錫造”，該機(jī)器人采用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法，它自主學(xué)習(xí)配藥和藥瓶自動(dòng)識(shí)別，同時(shí)具有配藥誤差補(bǔ)償。只要前期將藥品輸入設(shè)備自帶電腦進(jìn)行適配，醫(yī)護(hù)人員自此只需按鈕操作就能迅速完成配藥工序。由于使用了先進(jìn)的點(diǎn)傳感器，配藥機(jī)器人還可以自動(dòng)計(jì)算西林瓶?jī)?nèi)容積和調(diào)整壓強(qiáng)，從而完成定量抽取藥液。另外，自旋體機(jī)械手在旋轉(zhuǎn)點(diǎn)同時(shí)針筒自轉(zhuǎn)，機(jī)械爪糾偏針頭，精準(zhǔn)抽吸，藥物溶解度也高人工智能不僅在醫(yī)療診斷上大放異彩，也在配送領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，有效避免配藥環(huán)境中非潔凈空氣與藥液的接觸和配藥護(hù)士手部與溶藥器芯桿的接觸。

（三）大數(shù)據(jù)排查

大數(shù)據(jù)預(yù)判在防疫中起到了督導(dǎo)和檢測(cè)作用，多旋翼無(wú)人機(jī)系統(tǒng)研發(fā)商科比特航空研發(fā)了一款智能無(wú)人機(jī)，可以智能化的構(gòu)建數(shù)據(jù)信息，還能進(jìn)行群體測(cè)溫，其體溫測(cè)量的誤差僅0.1攝氏度、人數(shù)統(tǒng)計(jì)準(zhǔn)確率達(dá)98%。具體過(guò)程中，通過(guò)無(wú)人機(jī)的高清攝像頭進(jìn)行城區(qū)大范圍巡查，并通過(guò)圖像實(shí)時(shí)識(shí)別，精確顯示每個(gè)位置的人群數(shù)量，設(shè)定安全值。對(duì)于區(qū)域人群聚集，無(wú)人機(jī)自動(dòng)靠近人群上空，采用高精度紅外測(cè)溫，對(duì)所有人進(jìn)行在線測(cè)溫。確定無(wú)發(fā)熱異常后，再進(jìn)行喊話驅(qū)離，督促人群散開(kāi)。與傳統(tǒng)靠人力逐一排查相比，科比特的無(wú)人機(jī)解決方案能大量節(jié)約人力，緩解目前人員緊張且容易感染的情況，同時(shí)準(zhǔn)確度更高。

（四）宣傳引導(dǎo)

宣傳引導(dǎo)能夠有效避免人員的聚集和接觸，起到警示的作用，由達(dá)闥科技研發(fā)的5G云端智能醫(yī)療機(jī)器人會(huì)在人流最密集的醫(yī)院大廳導(dǎo)診、宣傳防疫知識(shí)，提升病區(qū)隔離管控水平，幫助醫(yī)護(hù)人員減少交叉感染。在交通疏導(dǎo)部分，科比特智能無(wú)人機(jī)擔(dān)任起“空中交警”。不僅能高空“喊話”，提醒車主提前做好入城相關(guān)信息登記，進(jìn)行人車引導(dǎo)，通過(guò)科比特?zé)o人機(jī)在交通樞紐的空中引導(dǎo)，讓原本道路的通行時(shí)間減少了4～5個(gè)小時(shí)，工作效率是人工的20倍。在鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)，原本需要10輛車宣傳督導(dǎo)，只需要一架無(wú)人機(jī)就能覆蓋整個(gè)村鎮(zhèn)，并且，對(duì)于車輛難以深入地區(qū)，也能進(jìn)行較好的監(jiān)測(cè)。通過(guò)無(wú)人機(jī)還可在偏遠(yuǎn)山區(qū)進(jìn)行循環(huán)知識(shí)宣傳，避免人員流動(dòng)，有效減少接觸。

三、人工智能機(jī)器人在科學(xué)防疫中的未來(lái)發(fā)展

在抗疫戰(zhàn)中，機(jī)器人能夠做的事情依然有限，機(jī)器人治療也依然以對(duì)癥和支持為主。畢竟，對(duì)于病毒疫苗的研發(fā)是一項(xiàng)極其復(fù)雜、艱難的任務(wù)，其中要耗費(fèi)的人力、財(cái)力、技術(shù)力量還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止于此，而面對(duì)近期新冠病毒的擴(kuò)散，也讓我們更加深刻地反思到國(guó)內(nèi)機(jī)器人技術(shù)和市場(chǎng)的一些短板與缺陷。面對(duì)疫情的到來(lái)，也加速了人工智能的快速發(fā)展，無(wú)接觸式的智能機(jī)器人產(chǎn)生，開(kāi)始出現(xiàn)更加便捷化新型服務(wù)體系的產(chǎn)生，機(jī)器人在疫情期間的作用使得智能產(chǎn)品開(kāi)始與操作者進(jìn)行分離，更加與用戶親密，無(wú)人派送技術(shù)，人臉識(shí)別，紅外線溫度測(cè)量技術(shù)大范圍的運(yùn)用到現(xiàn)在醫(yī)療和走進(jìn)人們生活。相信未來(lái)的機(jī)器人發(fā)展，將打破人與人，地域與地域之間的問(wèn)題，人們將通過(guò)及機(jī)器人進(jìn)行對(duì)話，更好地為醫(yī)療事業(yè)做出貢獻(xiàn)。

四、結(jié)語(yǔ)

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的前提下，公共衛(wèi)生問(wèn)題不容忽視，在傳統(tǒng)的醫(yī)療模式下，人工智能技術(shù)也會(huì)進(jìn)行大幅度的革新與運(yùn)用，伴隨著高端醫(yī)療人才、高級(jí)醫(yī)療設(shè)備分布嚴(yán)重不均衡的情況，人工智能技術(shù)作為一門綜合性極強(qiáng)的新興學(xué)科，將成為我國(guó)醫(yī)療發(fā)展的重大推手。同時(shí)，建立人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用的準(zhǔn)入機(jī)制及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范也是十分重要的，機(jī)器人的運(yùn)用將減少醫(yī)療資源的沖突，促進(jìn)醫(yī)療衛(wèi)生的發(fā)展。未來(lái)人工智能機(jī)器人將在人類生命健康全周期中發(fā)揮更大的作用，全面推動(dòng)智能醫(yī)療走進(jìn)新時(shí)代。