近日，2018中國數(shù)字醫(yī)學(xué)高峰論壇在海南博鰲成功舉辦。與會者全方位探討了當(dāng)前人工智能（AI）技術(shù)在臨床醫(yī)療應(yīng)用中的前沿技術(shù)、理論標(biāo)準(zhǔn)、發(fā)展趨勢和實踐經(jīng)驗。荷蘭阿姆斯特丹自由大學(xué)教授、首都醫(yī)科大學(xué)腦保護(hù)高精尖抑郁癥人工智能創(chuàng)新團(tuán)隊首席科學(xué)家黃智生主持大會主旨論壇，并介紹了“抑郁癥知識圖譜及其應(yīng)用”的最新研究成果。會后，科技日報記者對黃智生教授進(jìn)行了專訪。
預(yù)測和治療抑郁癥是人工智能應(yīng)用新熱點
據(jù)世界衛(wèi)生組織估計，全球大約有3億多人患抑郁癥，占總?cè)丝?.4%，特別是2005—2015年間，全球受抑郁癥影響的人數(shù)增加了18%，抑郁癥已被列入“日益嚴(yán)重的全球公共衛(wèi)生問題”。中國的情況同樣嚴(yán)峻，抑郁癥病例占全國人口達(dá)4.2%，即近6000萬患者。抑郁癥患者主要表現(xiàn)為持續(xù)悲傷，最嚴(yán)重者可能導(dǎo)致自殺。目前自殺已成為多國年輕人第一大死因，其中患抑郁癥占比超過一半。
然而，如此龐大的患病人群中，僅有不到10%接受了藥物治療。各國對心理疾病的診斷和治療能力普遍大幅落后于身體疾病，心理醫(yī)生和精神病醫(yī)生數(shù)量短缺，且缺少診前精準(zhǔn)預(yù)測和診后有效追蹤。
目前，AI技術(shù)正越來越多地應(yīng)用到醫(yī)療行業(yè)，特別是對于尚缺乏有效診斷和治療手段的精神疾病領(lǐng)域更有意義和潛力。在一些探索性研究中，已有多個項目取得了初步成功。如在抑郁癥診斷方面，IBM的研究團(tuán)隊利用機(jī)器學(xué)習(xí)，分析心理疾病記錄，發(fā)現(xiàn)處于精神疾病風(fēng)險的人說話時較少使用連貫的句子和所有格代詞，可用于精神疾病的預(yù)測。在抑郁癥治療方面，斯坦福大學(xué)的研究團(tuán)隊嘗試?yán)肁I聊天機(jī)器人緩解患者抑郁癥狀。隨著技術(shù)進(jìn)步和經(jīng)驗積累，AI正在為大規(guī)模診斷和治愈抑郁癥帶來新希望。
語義技術(shù)與知識圖譜是處理復(fù)雜問題殺手锏
黃教授向科技日報記者介紹，當(dāng)前AI研究主要有“深度學(xué)習(xí)”“語義技術(shù)與知識圖譜”兩大技術(shù)支柱。其中，“深度學(xué)習(xí)”采用歸納法，是一種由個別到一般的推理方法，即從數(shù)據(jù)中獲得知識。如AlphaGo，就是從海量的數(shù)據(jù)中讓機(jī)器自動提取特征、規(guī)律，從數(shù)據(jù)中得出戰(zhàn)勝人類的圍棋知識。“語義技術(shù)與知識圖譜”采用演繹法，是從大量知識中推得結(jié)論或新的數(shù)據(jù)，是一種由一般到個別的推理方法，其本質(zhì)是通過語義處理實現(xiàn)統(tǒng)一理解不同性質(zhì)、類別的知識，可用于處理大量復(fù)雜問題。如IBM人工智能程序“沃森”，在綜藝節(jié)目中能夠快速理解分析各種類型的提問，成功擊敗人類高手。
由于涉及醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)的問題一般都很復(fù)雜，數(shù)據(jù)類型多樣，目前主要利用知識圖譜技術(shù)來實現(xiàn)分析處理。知識圖譜是描述概念、實體及其語義關(guān)系所構(gòu)成的大型知識庫，采用語義技術(shù)形式來系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化、集成化地表達(dá)特定領(lǐng)域知識。與此前通過關(guān)鍵字搜索進(jìn)行選定的傳統(tǒng)技術(shù)不同，知識圖譜能夠讓機(jī)器理解人類使用的自然語言，并根據(jù)需求精確鎖定具有特定含義的語句，其準(zhǔn)確性更高，更能夠應(yīng)對關(guān)鍵字搜索無法處理的復(fù)雜問題。
智能機(jī)器人成功開展自殺監(jiān)控預(yù)警
黃教授指出，青少年自殺已成為社會普遍關(guān)注的重要問題之一。許多年輕人通過社交網(wǎng)絡(luò)表達(dá)了各種自殺情緒和愿望，這為采用AI及大數(shù)據(jù)技術(shù)作網(wǎng)絡(luò)分析監(jiān)測和進(jìn)行自殺救助提供了可能性。黃教授利用知識圖譜等AI技術(shù)，在此方面進(jìn)行了成功嘗試，特別是他們倡議組織的“樹洞行動”。
黃教授介紹，“樹洞行動”中的樹洞是傳說古時候，心里藏著秘密又希望傾吐的人，跑到森林里找一個樹洞對其傾訴秘密。在當(dāng)代，人們常在網(wǎng)絡(luò)社交媒體上傾吐自己的想法。一位抑郁癥患者自殺后，他的微博經(jīng)常成為抑郁癥患者，特別是想自殺的人傾吐心聲的現(xiàn)代化“樹洞”，這里每天更新許多企圖自殺的留言信息，為我們發(fā)現(xiàn)高風(fēng)險的自殺患者提供了基本條件。
黃教授團(tuán)隊為此特別開發(fā)了一款網(wǎng)絡(luò)智能機(jī)器人系統(tǒng)，根據(jù)“樹洞”知識圖譜對社交媒體信息中所包含的自殺可能性進(jìn)行判斷。“樹洞”知識圖譜覆蓋了自殺方式、自殺計劃、痛苦表達(dá)、時間描述、地點描述、悼念模式等相關(guān)概念的描述。
該系統(tǒng)于今年7月上線運行，每天定時從網(wǎng)絡(luò)“樹洞”中抓取數(shù)據(jù)，進(jìn)行智能化分析，生成對應(yīng)的自殺監(jiān)控通報，并發(fā)給“樹洞行動”救援團(tuán)采取相應(yīng)的救助行動。系統(tǒng)運行3個多月以來，能夠自動剔除99%的無關(guān)信息，對自殺風(fēng)險判別的準(zhǔn)確率平均達(dá)到82%。
迄今為止，“樹洞行動”已關(guān)注了300多名高自殺風(fēng)險的患者，并組織一百余名志愿者和精神健康專家，成功對超過40名患者進(jìn)行了有效救助，阻止了他們短期內(nèi)的自殺行動，給予其生活幫助并樹立新的人生希望。“樹洞行動”救援團(tuán)高級專家、北京安定醫(yī)院院長王剛教授表示，這一項目意義重大，在危機(jī)干預(yù)、自殺預(yù)防、抑郁癥疾病管理方面具有廣泛應(yīng)用前景。
但針對不同自殺者和抑郁癥患者，為其提供幫助、心理疏導(dǎo)和治療，非常復(fù)雜且具有個性化，目前還無法完全依靠機(jī)器來實現(xiàn)。如何更有效地利用“樹洞機(jī)器人”提供的信息，及時幫助自殺者和抑郁癥患者，還需要更多志愿者和心理專家參與救助行動，以“人機(jī)結(jié)合”的模式進(jìn)一步提升新技術(shù)帶來的社會效益。
