去年 11 月的一個(gè)深夜,一位 Bronx 的 54 歲老婦來(lái)到哥倫比亞大學(xué)醫(yī)療中心,她說(shuō)自己頭痛欲裂,視力已經(jīng)開(kāi)始模煳,左手也變得麻木且不聽(tīng)使喚了。醫(yī)生進(jìn)行初步檢查后決定對(duì)老婦的頭部進(jìn)行 CT 掃描。
轉(zhuǎn)眼幾個(gè)月過(guò)去了,今年 1 月份的一個(gè)早晨,四位還在培訓(xùn)中的放射科醫(yī)生擠在醫(yī)院三樓的一臺(tái)電腦前。放置這臺(tái)電腦的房間沒(méi)有窗戶(hù),除了屏幕的光,里面完全是漆黑一片,就像一片深海。四位醫(yī)生盯著屏幕看時(shí),哥倫比亞大學(xué)的神經(jīng)放射科主任 Angela Lignelli-Dipple 正拿著鉛筆和平板電腦站在他們身后。他們可不是在搞什么秘密項(xiàng)目,主任只是在訓(xùn)練這些菜鳥(niǎo)醫(yī)生如何看懂 CT 掃描而已。
“如果 CT 上大腦的區(qū)域變灰,我們很容易就能診斷出病人是否中風(fēng)了,”主任說(shuō)道。“要想取得較好的治療效果,就必須趕在神經(jīng)細(xì)胞大量死亡前診斷出病因?!敝酗L(fēng)一般因堵塞或出血引起,神經(jīng)放射學(xué)家有大約 45 分鐘的窗口期進(jìn)行診斷,這樣醫(yī)生才能及時(shí)采取干預(yù)措施,如溶解正在不斷膨大的凝塊。“如果你們當(dāng)時(shí)身處急診室,每分鐘都是極端寶貴的,因?yàn)榇竽X的某部分正在死亡,時(shí)間就是生命?!敝魅窝a(bǔ)充道。
時(shí)間一分一秒流逝,主任看了看墻上的掛鐘,問(wèn)道:“找到問(wèn)題出在哪了嗎?”
中風(fēng)通常是不對(duì)稱(chēng)發(fā)展的,畢竟腦部供血會(huì)分左右,繼而細(xì)化為細(xì)小分支。不過(guò),一旦出現(xiàn)凝塊或出血,就會(huì)影響一個(gè)分支,使大腦部分區(qū)域出現(xiàn)異常。隨著神經(jīng)細(xì)胞因?yàn)槿毖饾u死亡,組織會(huì)略微腫脹,在掃描時(shí),解剖結(jié)構(gòu)之間清晰的邊界可能會(huì)變模煳,最終組織會(huì)皺縮,并產(chǎn)生干燥的陰影。但需要注意的是,這塊陰影通常在中風(fēng)后幾小時(shí)或幾天才出現(xiàn),而這時(shí)醫(yī)生干預(yù)的窗口期已經(jīng)結(jié)束了。主任表示:“在這之前進(jìn)行掃描的話(huà),你只能在 CT 圖像上看到一些蛛絲馬跡?!倍@就是中風(fēng)的前兆。
好啦, 現(xiàn)在說(shuō)回文章開(kāi)頭提到的 54 歲老婦,她的 CT 掃描是對(duì)頭骨的橫切面切割額圖,看起來(lái)就像從底部一噼到頂?shù)奶鸸?。坐在電腦前的醫(yī)生們?yōu)g覽著圖層,把小腦、海馬區(qū)、島狀皮層、紋狀體、胼胝體、腦室等都分得清清楚楚。隨后,其中一名快 30 歲的男醫(yī)生在一張照片上停了下來(lái),他拿鉛筆指著大腦右側(cè)邊緣區(qū)域說(shuō)道:“這一塊有點(diǎn)不對(duì)勁,邊緣區(qū)域看起來(lái)有些模煳了?!辈贿^(guò),對(duì)筆者來(lái)說(shuō),從這張像素不怎么清晰的模煳照片怎么能看出有用的信息啊,但那位男醫(yī)生顯然看到了一些不同尋常之處。
“哪里模煳了?”主任問(wèn)道?!澳隳苷f(shuō)清楚點(diǎn)嗎?”
這名醫(yī)生沒(méi)著急回答,他停下來(lái)在腦中組織了詞語(yǔ),想想到底該怎么解釋。隨后,他聳聳肩表示:“它確實(shí)不太正常,我也不知道有什么毛病,只是看起來(lái)比較有趣?!?/p>
接下來(lái),主任又拿出了第二張 CT 片,這是第一張拍攝后 20 小時(shí)后掃描的。剛剛那位醫(yī)生指出的部位在這張片子中已經(jīng)腫脹的像葡萄那么大了,而且顏色也暗了下來(lái)。隨后主任又拿了一系列的片子讓他們看,圖中慢慢出現(xiàn)了一個(gè)明顯的灰色楔形區(qū)域。
當(dāng)那位老婦到達(dá)醫(yī)院時(shí),神經(jīng)科大夫試圖用溶栓類(lèi)藥物幫她疏通動(dòng)脈,但很遺憾,她來(lái)的太晚了。第一次掃描過(guò)去幾小時(shí)后,老婦就失去了意識(shí),醫(yī)生趕緊將她送去 ICU 病房。兩個(gè)月后,老婦還是沒(méi)有好轉(zhuǎn),她的整個(gè)左側(cè)身體(從左臂到左腿)都癱瘓了。
從小黑屋出來(lái)后,筆者跟著主任去了她的辦公室,我想知道醫(yī)生是怎么學(xué)習(xí)的,機(jī)器也能學(xué)會(huì)這些方法嗎?
能力不是看書(shū)得來(lái)的
筆者涉足醫(yī)學(xué)診斷行業(yè)并不晚,1997 年就在波士頓開(kāi)始了臨床輪轉(zhuǎn)。為了更好地完成工作,我讀了一本有關(guān)醫(yī)學(xué)教育的經(jīng)典讀物,這本書(shū)將診斷行為明確分為四個(gè)階段:第一,醫(yī)生需要借助病人病歷和最新的體檢來(lái)搜集有關(guān)病人的疾病或身體狀況的事實(shí);第二,整理以上信息并總結(jié)出一份可能病因的綜合列表;第三,通過(guò)對(duì)病人的詢(xún)問(wèn)和初步測(cè)試完成所謂的“鑒別診斷”,即排除某種疾病的假設(shè)并增強(qiáng)另一種疾病的可能性。這一步,還要對(duì)疾病是否常見(jiàn)下定義,并結(jié)合病人既往病史對(duì)風(fēng)險(xiǎn)和暴露情況進(jìn)行判斷(謹(jǐn)記“不可掉以輕心”的臨床思維),這樣列表中的可能病因就減少了;最后,醫(yī)生需要重新通過(guò)實(shí)驗(yàn)室檢查、X 光或 CT 掃描來(lái)確認(rèn)假設(shè)。數(shù)十年來(lái),這些步驟及實(shí)踐中出現(xiàn)的變體都如實(shí)出現(xiàn)在教科書(shū)中,我們也從一代代醫(yī)學(xué)院學(xué)生的身上看到了這幅圖景:他們從癥狀中尋找病因。
不過(guò),隨著從業(yè)經(jīng)歷的豐富,我很快發(fā)現(xiàn),真正的診斷可不像教科書(shū)上那么簡(jiǎn)單。我所在醫(yī)學(xué)院的主任是一個(gè)優(yōu)雅的新英格蘭人,他總穿著拋光的便鞋,口音濃重,并以成為專(zhuān)家診斷醫(yī)師而自豪。在診斷時(shí),他會(huì)要求病人表現(xiàn)出某種癥狀,如咳嗽。隨后他會(huì)靠在自己的椅子上思考片刻,然后嘴中冒出一串形容詞,如“微弱但刺耳”,“底噪有點(diǎn)大”,仿佛是在描述一瓶陳年波爾多紅酒。對(duì)我來(lái)說(shuō),這些咳嗽聲聽(tīng)起來(lái)都一個(gè)樣,但我會(huì)不自覺(jué)地應(yīng)和這位主任,就像一個(gè)對(duì)品酒一竅不通但還要硬裝專(zhuān)家的傻瓜。
這位主任的做法確實(shí)有其依據(jù),因?yàn)榭人苑诸?lèi)學(xué)家會(huì)很快通過(guò)聲音來(lái)縮小可能的病因范圍。如醫(yī)生可能會(huì)認(rèn)為“這聲音聽(tīng)起來(lái)像一種肺炎”或“充血性心力衰竭的濕疹”,隨后通過(guò)一系列問(wèn)題,醫(yī)生就能判斷病人的大致情況,最后借助測(cè)試來(lái)證明自己的判斷,大多數(shù)情況下,醫(yī)院的“老司機(jī)”們準(zhǔn)確率還是非常高的。
幾年前,巴西的研究人員研究了放射科醫(yī)生的大腦,為的就是理解他們到底如何做出診斷的。這些經(jīng)驗(yàn)豐富的醫(yī)師在看 CT 圖像時(shí)是不是心里有一份“對(duì)照表”?或者說(shuō)他們使用了“模式識(shí)別或非分析推理?”
參與這次研究的放射科醫(yī)生共 25 人,他們被要求評(píng)估肺部的 X 光,而核磁共振成像機(jī)則會(huì)隨時(shí)跟蹤他們的大腦活動(dòng)。X 光圖像在他們面前一晃而過(guò),其中一些包含很常見(jiàn)的單一病理性損傷,如肺炎時(shí)出現(xiàn)的棕櫚狀陰影或積聚在肺內(nèi)襯層后面發(fā)暗且不透明的流體壁。第二組圖像中鑲嵌了動(dòng)物的圖像來(lái)干擾,第三組則加入了字母表的字母輪廓。在測(cè)試時(shí),這三組圖像會(huì)隨即展示給參與的 25 位醫(yī)生,他們必須快速說(shuō)出圖像的屬性,而核磁共振機(jī)則一刻不停的監(jiān)視著醫(yī)生的大腦。測(cè)試結(jié)果顯示,醫(yī)生做出診斷的平均時(shí)間為 1.33 秒,而在分辨三種圖像時(shí),大腦亮起的區(qū)域相同,即左耳附近的神經(jīng)元寬三角洲以及顱骨后基上方的蛾形帶。
“我們的測(cè)試結(jié)果能支持這樣的假設(shè):醫(yī)生發(fā)現(xiàn)一種特征和已知病變的過(guò)程與日常生活中命名事物的過(guò)程相似?!毖芯咳藛T總結(jié)道。也就是說(shuō),識(shí)別病變與為動(dòng)物命名的過(guò)程非常相似,當(dāng)你認(rèn)出一頭犀牛,你不會(huì)再想想其他替代動(dòng)物,更不會(huì)將犀牛與獨(dú)角獸、犰狳和小象等動(dòng)物弄混。對(duì)你來(lái)說(shuō),辨認(rèn)犀牛已經(jīng)是一種模式,而放射科專(zhuān)家也是如此。他們不需要沉思、回憶以及區(qū)分,他們看到的是一個(gè)常規(guī)現(xiàn)象。對(duì)我的主任來(lái)說(shuō),那些咳嗽聲音也像叮當(dāng)聲一樣容易辨認(rèn)。
“紙上談兵”與“實(shí)踐出真知”
1945 年時(shí),英國(guó)哲學(xué)家 Gilbert Ryle 舉辦了一場(chǎng)影響力巨大的講座,其主題涉及兩大知識(shí)。一個(gè)孩子知道自行車(chē)有兩個(gè)輪子,輪子充氣,車(chē)通過(guò)踩踏腳踏板來(lái)獲得前進(jìn)動(dòng)力。Ryle 將這種知識(shí)稱(chēng)之為“書(shū)面知識(shí)”。不過(guò),學(xué)習(xí)騎自行車(chē)光懂得這些可不夠,一個(gè)孩子要經(jīng)歷摔倒才能學(xué)會(huì)平衡,學(xué)會(huì)通過(guò)坑坑洼洼的路面。Ryle 將這種隱性的、體驗(yàn)式的、基于技能的知識(shí)稱(chēng)為“實(shí)踐知識(shí)”。
這兩種知識(shí)看起來(lái)是相互依賴(lài)的,因?yàn)槟憧梢杂脮?shū)面知識(shí)來(lái)強(qiáng)化實(shí)踐知識(shí),反之亦然。不過(guò),Ryle 警告大家要抵制所謂“書(shū)面知識(shí)”可以轉(zhuǎn)化為“實(shí)踐知識(shí)”的想法。光看看自行車(chē)說(shuō)明書(shū)孩子不可能學(xué)會(huì)騎車(chē)。Ryle 認(rèn)為,只有當(dāng)我們知道如何運(yùn)用規(guī)則時(shí),規(guī)則才能真正發(fā)揮作用,“規(guī)則就像小鳥(niǎo),必須吃飽了才能生存?!币惶煜挛?,筆者 7 歲的女兒正騎著車(chē)爬上一個(gè)小山丘。她第一次嘗試時(shí)停在了斜坡最陡峭的部分,然后摔倒了。第二次嘗試時(shí)她屈身向前傾斜,最初角度很小,隨后越來(lái)越明顯;而當(dāng)坡度減小時(shí),她會(huì)向后增加重量。但是,我可沒(méi)教過(guò)她騎自行車(chē)爬上那座小丘的規(guī)則。我想,當(dāng)我的孫女學(xué)習(xí)騎自行車(chē)翻過(guò)這座小丘時(shí),家長(zhǎng)也不會(huì)教她這些規(guī)則。我們會(huì)傳授一些與宇宙有關(guān)的規(guī)則,但是會(huì)將剩下的留給大腦來(lái)解決。
旁聽(tīng)了 Lignelli-Dipple 的教程后,我與 Steffen Haider 交談了一番,他是個(gè)通過(guò) CT 掃描就能發(fā)現(xiàn)早期中風(fēng)的年輕人。他是怎么發(fā)現(xiàn)病變的?靠的是“書(shū)面知識(shí)”還是“實(shí)踐知識(shí)”呢?
Steffen Haider 表示自己先要學(xué)習(xí)規(guī)則,在書(shū)中他得知中風(fēng)往往發(fā)生在一邊,組織在 CT 中會(huì)輕微“變灰”,且常常伴有略微腫脹,造成解剖邊界模煳?!霸谀承┎课?,大腦的供血特別脆弱。”他說(shuō)道。要想認(rèn)出這些病變,他必須在大腦的一側(cè)尋找那些另一側(cè)沒(méi)有出現(xiàn)的跡象。
筆者提醒他忽視了圖像中很多不對(duì)稱(chēng)的情況。這個(gè) CT 掃描與大多數(shù)情況一樣,在腦部左側(cè)存在其他灰色的波紋,但右側(cè)卻沒(méi)有,它們可能是婦女中風(fēng)前大腦中的異常運(yùn)動(dòng)或潛在變化。他是如何把重點(diǎn)縮小到這片區(qū)域的?他停了下來(lái),沉思了一會(huì),隨后說(shuō)道:“我也不知道,有一部分是存在于潛意識(shí)里的?!?/p>
“對(duì)于一個(gè)放射學(xué)家來(lái)說(shuō),這是在學(xué)習(xí)和成長(zhǎng)中自然習(xí)得的?!盠ignelli-Dipple 說(shuō)道。于是筆者開(kāi)始思考,機(jī)器是否也能用同樣的方式進(jìn)行“學(xué)習(xí)和成長(zhǎng)”。
Thrun 的理想世界
2015 年 1 月,計(jì)算機(jī)科學(xué)家 Sebastian Thrun 開(kāi)始迷上了醫(yī)學(xué)診斷這個(gè)課題。Thrun 在德國(guó)長(zhǎng)大,他身材消瘦,剃了光頭,看起來(lái)就像漫畫(huà)里的人物。Thrun 以前是斯坦福大學(xué)教授,領(lǐng)導(dǎo)該校的人工智能實(shí)驗(yàn)室,后來(lái)他離職創(chuàng)建 Google X,領(lǐng)導(dǎo)會(huì)自學(xué)的機(jī)器人和自動(dòng)駕駛汽車(chē)的研發(fā)。但是,他發(fā)現(xiàn)自己對(duì)有著學(xué)習(xí)能力的醫(yī)療設(shè)備有很大的興趣。Thrun 的母親因乳腺癌離世,當(dāng)時(shí)她才 49 歲?!按蠖鄶?shù)癌癥病人一開(kāi)始沒(méi)有癥狀。”Thrun 說(shuō)道?!拔夷赣H就是這樣,但當(dāng)她去看醫(yī)生時(shí),一切都晚了。因此,我一直想找到一個(gè)能盡早發(fā)現(xiàn)癌癥的方法,畢竟那時(shí)我們還能將病人從死亡線上拉回來(lái)。機(jī)器學(xué)習(xí)算法在這里能起到作用嗎?”
學(xué)界關(guān)于自動(dòng)診斷的早期研究往往與教科書(shū)上的顯性知識(shí)緊密相關(guān)。以心電圖為例,過(guò)去的二十年來(lái),電腦解讀的通常是這些系統(tǒng)的特征,執(zhí)行這些工作的程序也比較直接,特征波形與多種情況相關(guān),如心房顫動(dòng)或血管阻塞。此外,還有識(shí)別這些特征波形并輸入到應(yīng)用中的規(guī)則。當(dāng)機(jī)器識(shí)別到這些特征波形時(shí),它會(huì)把這種心跳標(biāo)記為“心房顫動(dòng)”。
乳腺癌的檢查與心電圖類(lèi)似,眼下“計(jì)算機(jī)輔助檢查”的方式已經(jīng)不再新鮮。在檢查中,模式識(shí)別軟件會(huì)標(biāo)記那些疑似出現(xiàn)病變的區(qū)域,隨后醫(yī)生需要對(duì)這些可疑區(qū)域進(jìn)行復(fù)查以確定診斷結(jié)果是否正確。不過(guò),如今的診斷軟件大多數(shù)利用的還是基于規(guī)則的系統(tǒng),它們沒(méi)有自行學(xué)習(xí)的能力。因此,一個(gè)看過(guò) 3000 張 X 光片的機(jī)器人其實(shí)水平跟只看過(guò) 4 張的差不多。2007 年的研究進(jìn)一步證明了這種檢測(cè)方法的局限性。人們通常認(rèn)為機(jī)器介入后,準(zhǔn)確率會(huì)明顯提高,但事實(shí)上機(jī)器產(chǎn)生的影響很復(fù)雜。在計(jì)算機(jī)輔助診斷組中,活體檢查的準(zhǔn)確率上升,但腫瘤學(xué)家最希望檢測(cè)到的小型侵入性乳腺癌準(zhǔn)確率卻有所降低(后續(xù)檢測(cè)中甚至出現(xiàn)了“假陽(yáng)性”問(wèn)題)。
Thrun 相信,他能將第一代診斷設(shè)備上基于規(guī)則的算法替換為基于學(xué)習(xí)的算法,這樣一來(lái)設(shè)備就拋棄了“書(shū)面知識(shí)”,學(xué)會(huì)了“實(shí)踐知識(shí)”。Thrun 的學(xué)習(xí)算法還加入了現(xiàn)在最為火熱的“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”技術(shù),因?yàn)樵摷夹g(shù)的靈感源于大腦運(yùn)作的模型,所以它能完成這一學(xué)習(xí)過(guò)程。在大腦中,神經(jīng)突出會(huì)通過(guò)反復(fù)激活而遭到增強(qiáng)或削弱;這些數(shù)字系統(tǒng)旨在通過(guò)數(shù)學(xué)手段實(shí)現(xiàn)類(lèi)似的目的,調(diào)整連接的“權(quán)重”向預(yù)期輸出靠攏。更強(qiáng)大的系統(tǒng)會(huì)與神經(jīng)元層級(jí)相似,每個(gè)系統(tǒng)會(huì)分別處理輸入的數(shù)據(jù)并將結(jié)果傳送給下一層,而這就是我們所說(shuō)的“深度學(xué)習(xí)”。
Thrun 首先拿皮膚癌開(kāi)刀,特別是美國(guó)人非常容易罹患的角化細(xì)胞癌和黑色素瘤(非誠(chéng)勿擾 2 里孫紅雷得的,最恐怖的皮膚癌)。機(jī)器經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí),能在圖片上分清皮膚癌和那些良性皮膚?。ㄈ缍欢?、皮疹等)嗎?“如果皮膚科醫(yī)生能做到,那么機(jī)器肯定也能搞定,而且可能會(huì)做得更好?!?/p>
通常情況下,關(guān)于黑色素瘤的教學(xué)會(huì)從基于規(guī)則的系統(tǒng)開(kāi)始,就像皮膚病醫(yī)生入門(mén)一樣。學(xué)習(xí)過(guò)程中會(huì)有一系列便于記憶的符號(hào),如 ABCD。這些符號(hào)有其特殊含義,如黑色素瘤通常是不對(duì)稱(chēng)的(Asymmetrical),它們的邊界(Borders)參差不齊,顏色(Color)呈斑塊狀,而直徑(Diameter)則超過(guò) 6 毫米。不過(guò),Thrun 查了醫(yī)書(shū)和網(wǎng)絡(luò)上的標(biāo)本后卻發(fā)現(xiàn),一些黑色素瘤的的標(biāo)本并不適用于這些固定的規(guī)則。
Thrun 找了斯坦福的兩名學(xué)生幫他搞研究。學(xué)生們的首個(gè)任務(wù)就是創(chuàng)建一個(gè)“教學(xué)集”:這是一個(gè)龐大的圖片庫(kù),機(jī)器可以通過(guò)對(duì)圖片庫(kù)的學(xué)習(xí)識(shí)別出惡性腫瘤。在網(wǎng)上搜索一番后,Esteva 和 Kuprel 找到了 18 個(gè)已經(jīng)成型的皮膚損傷圖片庫(kù),其中包含了近 13 萬(wàn)張有關(guān)痤瘡、皮疹、蟲(chóng)咬、過(guò)敏反應(yīng)和皮膚癌等疾病的圖片,皮膚病專(zhuān)家將它們分為近 2000 種疾病。值得注意的是,這些圖片庫(kù)中有一個(gè)包含 2000 個(gè)病變的集合已經(jīng)由病理學(xué)家切片檢查過(guò)了,因而它們幾乎可以算是已經(jīng)確診的了。
隨后,Esteva 和 Kuprel 開(kāi)始了對(duì)系統(tǒng)的訓(xùn)練,他們并沒(méi)有依據(jù)規(guī)則對(duì)其進(jìn)行編程,也沒(méi)有教系統(tǒng)“ABCD”的順口熘。相反,這套系統(tǒng)只是不斷將圖像和醫(yī)生做出的診斷分類(lèi)加入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中。
Thrun 將這個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的工作內(nèi)容描述為:“如果用一個(gè)老舊的程序去識(shí)別狗狗,軟件工程師可能會(huì)寫(xiě)一千行下定義的語(yǔ)句,比如如果它有耳朵,一個(gè)鼻子,并有頭發(fā),且不是一只老鼠等。事實(shí)上,這并不是孩子學(xué)會(huì)辨識(shí)狗狗的方法。孩子會(huì)先通過(guò)觀察狗狗和大人的描述來(lái)學(xué)習(xí)相關(guān)的識(shí)別知識(shí)。如果她把狼當(dāng)成了狗,家人會(huì)及時(shí)進(jìn)行糾正,這時(shí)孩子就會(huì)改變最初的認(rèn)識(shí)。機(jī)器學(xué)習(xí)算法就像小孩子,它能從已經(jīng)標(biāo)注好準(zhǔn)確信息的訓(xùn)練集中汲取信息,隨后再?gòu)闹屑橙」返奶卣鳎又鼤?huì)自行用成千上萬(wàn)的圖片進(jìn)行對(duì)比測(cè)試并最終學(xué)會(huì)識(shí)別狗狗的方法,整個(gè)過(guò)程與孩子識(shí)別狗狗完全一樣?!蓖ㄟ^(guò)這個(gè)過(guò)程,系統(tǒng)學(xué)會(huì)了“實(shí)踐知識(shí)”。
2015 年 6 月,Thrun 的團(tuán)隊(duì)開(kāi)始通過(guò)“驗(yàn)證集”來(lái)測(cè)試機(jī)器從圖像中都學(xué)到了什么。這次測(cè)試中共包含了 1.4 萬(wàn)張經(jīng)過(guò)皮膚病專(zhuān)家診斷的圖片(并不一定經(jīng)過(guò)活檢),機(jī)器的任務(wù)就是將這些圖像分成 3 組:良性病變、惡性病變和非癌生長(zhǎng)。結(jié)果顯示,該系統(tǒng)的準(zhǔn)確率達(dá)到了 72%。兩位得到認(rèn)證的皮膚病醫(yī)生也一同做了測(cè)試,但他們的準(zhǔn)確率卻只有 66%。
隨后,Thrun 師徒三人將研究擴(kuò)展到了 25 位皮膚病學(xué)家,而這一次他們使用了一個(gè)黃金標(biāo)準(zhǔn)——約 2000 張經(jīng)由活檢證實(shí)的圖像“測(cè)試集”,結(jié)果顯示,醫(yī)生們完全不是機(jī)器的對(duì)手,機(jī)器沒(méi)有錯(cuò)過(guò)任何一個(gè)黑色素瘤。此外它還更加精確,不會(huì)將某個(gè)腫瘤錯(cuò)診斷為黑色素瘤。
“在論文中,其實(shí)還有個(gè)關(guān)于網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵問(wèn)題沒(méi)有重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)?!盩hrun 說(shuō)道。在第一次涉足該領(lǐng)域時(shí),Thrun 的團(tuán)隊(duì)用的還是個(gè)“很傻很天真”的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),不過(guò)他們發(fā)現(xiàn)如果用的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)會(huì)識(shí)別一些不相關(guān)特征(比如狗和貓),它就會(huì)學(xué)的更快也更好,也許我們的大腦也遵循類(lèi)似的原理?;叵敫咧心切┝钊藷o(wú)語(yǔ)的枯燥訓(xùn)練,如多項(xiàng)式因式分解、動(dòng)詞變化和元素周期表,反而讓人記憶更加敏捷。
在訓(xùn)練機(jī)器時(shí),Thrun 的團(tuán)隊(duì)需要對(duì)圖片進(jìn)行處理。Thrun 希望有一天人們能通過(guò)智能機(jī)圖片上傳獲得精確的診斷,不過(guò)這就意味著該系統(tǒng)必須適用于多種角度和照明條件。Thrun 也有擔(dān)心,因?yàn)椤霸谝恍﹫D片中,黑色素瘤的部位被用黃色記號(hào)筆標(biāo)注了,因此他們必須將這些部位裁剪掉,否則 Thrun 的團(tuán)隊(duì)可能就是在教計(jì)算機(jī)如何識(shí)別圖中的黃色標(biāo)記?!?
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