向善而生的AI助盲,让AI多一点,障碍少一点******
有人说,盲人与世界之间,相差的只是一个黎明。在浪潮信息研发人员的心中,失去视力的盲人不会陷入永夜,科技的进步正在力图给每一个人以光明未来。
AI助盲在人工智能赛道上一直是最热门的话题之一。以前,让失明者重见光明依靠的是医学的进步或“奇迹”。而随着以“机器视觉+自然语言理解”为代表的多模态智能技术的爆发式突破,更多的失明者正在借助AI提供的感知、理解与交互能力,以另一种方式重新“看见世界”。
新契机:多模态算法或将造福数以亿计失明者
科学实验表明,在人类获取的外界信息中,来自视觉的占比高达70%~80%,因此基于AI构建机器视觉系统,帮助视障患者拥有对外界环境的视觉感知与视觉理解能力,无疑是最直接有效的解决方案。
一个优秀的AI助盲技术,需要通过智能传感、智能用户意图推理和智能信息呈现的系统化发展,才能构建信息无障碍的交互界面。仅仅依靠“一枝独秀”超越人类水平的单模态人工智能比如计算机视觉技术还远远不够,以“机器视觉+自然语言理解”为代表的多模态算法的突破才是正确的新方向和新契机。
多个模态的交互可以提升AI的感知、理解与交互能力,也为AI理解并帮助残障人士带来了更多可能。浪潮信息研发人员介绍说,多模态算法在AI助盲领域的应用一旦成熟,将能够造福数以亿计的失明者。据世卫组织统计,全球至少22亿人视力受损或失明,而我国是世界上盲人最多的国家,占世界盲人总数的18%-20%,每年新增的盲人数量甚至高达45万。
大挑战:如何看到盲人“眼中”的千人千面
AI助盲看似简单,但多模态算法依然面临重大挑战。
多模态智能算法,营造的是沉浸式人机交互体验。在该领域,盲人视觉问答任务成为学术界研究AI助盲的起点和核心研究方向之一,这项研究已经吸引了全球数以万计的视障患者参与,这些患者们上传自己拍摄的图像数据和相匹配的文本问题,形成了最真实的模型训练数据集。
但是在现有技术条件下,盲人视觉问答任务的精度提升面临巨大挑战:一方面是盲人上传的问题类型很复杂,比如说分辨冰箱里的肉类、咨询药品的服用说明、挑选独特颜色的衬衣、介绍书籍内容等等。
另一方面,由于盲人的特殊性,很难提取面前物体的有效特征。比如盲人在拍照时,经常会产生虚焦的情况,可能上传的照片是模糊的或者没有拍全,或者没拍到关键信息,这就给AI推理增加了难度。
为推动相关研究,来自卡内基梅隆大学等机构的学者们共同构建了一个盲人视觉数据库“VizWiz”,并发起全球多模态视觉问答挑战赛。挑战赛是给定一张盲人拍摄的图片和问题,然后要求给出相应的答案,解决盲人的求助。
另外,盲人的视觉问答还会遭遇到噪声干扰的衍生问题。比如说,盲人逛超市,由于商品外观触感相似,很容易犯错,他可能会拿起一瓶醋却询问酱油的成分表,拿起酸奶却询问牛奶的保质期等等。这种噪声干扰往往会导致现有AI模型失效,没法给出有效信息。
最后,针对不同盲人患者的个性化交互服务以及算法自有的反馈闭环机制,同样也是现阶段的研发难点。
多解法:浪潮信息AI助盲靶向消灭痛点
AI助盲哪怕形式百变,无一例外都是消灭痛点,逐光而行。浪潮信息多模态算法研发团队正在推动多个领域的AI助盲研究,只为帮助盲人“看”到愈发精彩的世界。
在VizWiz官网上公布的2万份求助中,盲人最多的提问就是想知道他们面前的是什么东西,很多情况下这些物品没法靠触觉或嗅觉来做出判断,例如 “这本书书名是什么?”为此研发团队在双流多模态锚点对齐模型的基础上,提出了自监督旋转多模态模型,通过自动修正图像角度及字符语义增强,结合光学字符检测识别技术解决“是什么”的问题。
盲人所拍摄图片模糊、有效信息少?研发团队提出了答案驱动视觉定位与大模型图文匹配结合的算法,并提出多阶段交叉训练策略,具备更充分的常识能力,低质量图像、残缺的信息,依然能够精准的解答用户的求助。
目前浪潮信息研发团队在盲人视觉问答任务VizWiz-VQA上算法精度已领先人类表现9.5个百分点,在AI助盲领域斩获世界冠军两项、亚军两项。
真实场景中的盲人在口述时往往会有口误、歧义、修辞等噪声。为此,研发团队首次提出视觉定位文本去噪推理任务FREC,FREC提供3万图片和超过25万的文本标注,囊括了口误、歧义、主观偏差等多种噪声,还提供噪声纠错、含噪证据等可解释标签。同时,该团队还构建了首个可解释去噪视觉定位模型FCTR,噪声文本描述条件下精度较传统模型提升11个百分点。上述研究成果已发表于ACM Multimedia 2022会议,该会议为国际多媒体领域最顶级会议、也是该领域唯一CCF推荐A类国际会议。
在智能交互研究方面上,浪潮信息研发团队构建了可解释智能体视觉交互问答任务AI-VQA,同时给出首个智能体交互行为理解算法模型ARE。该研究成果已发表于ACM Multimedia 2022会议。该研究项目的底层技术未来可广泛应用于AI医疗诊断、故事续写、剧情推理、危情告警、智能政务等多模态交互推理场景。
眼球虽然对温度并不敏感,但浪潮信息的研发团队,却在努力让盲人能“看”到科技的温度,也希望吸引更多人一起推动人工智能技术在AI助盲、AI反诈、AI诊疗、AI灾情预警等更多场景中的落地。有AI无碍,跨越山海。科技的伟大之处不仅仅在于改变世界,更重要的是如何造福人类,让更多的不可能变成可能。当科技成为人的延伸,当AI充满人性光辉,我们终将在瞬息万变的科技浪潮中感受到更加细腻温柔的善意,见证着更加光明宏大的远方。
求索患者寻医问诊的最优解******
【新春走基层】
光明日报记者 张锐 夏静 光明日报通讯员 杜巍巍
“目前,疫情防控进入新阶段,仍是吃劲的时候,大家都在努力,曙光就在前头。”连日来,每天只休息五六个小时的武汉大学人民医院(湖北省人民医院)副院长程帆,劳累着,也被感动着。
程帆介绍,自去年12月以来,医院两个院区发热门诊和急诊科接诊量激增,高峰时期是同期的近10倍,就诊患者大多数为老年人,多合并基础疾病,入院即告病重甚至病危。同时,医院住院病人猛增,在院病人最多时超过6000人,整体病床使用率超过120%。此外,去年12月医护人员绝大部分被感染,医院人手一度严重不足,面临极大的救治压力。
怎样才能让骤增的患者有医生看、有病床住?
武汉大学人民医院统筹全院资源,打造开放床位达5198张的“超级医院”,努力做到“新冠患者应收尽收、急诊患者应接尽接、重症患者应治尽治”。
程帆说,医院打通所有床位,所有病房调整为“综合内科病房”,按照先内科系统再外科系统的收治顺序,“应收尽收”;打通所有收治通道,门急诊、发热门诊患者不以发热进行预检分诊,不查核酸、抗原,“应接尽接”;打通所有专业,全院内科外科打通、中医西医打通,除重症肺部感染患者外,根据患者基础疾病直接收治到相应专科,“应治尽治”;打通全院人员和物资,医护人员“轻伤不下火线”,快速康复后立即返岗,甚至没有完全康复就返岗。
不仅要让患者能看病、能住院,武汉大学人民医院更是想方设法让患者能看好病。
武汉大学人民医院重症医学Ⅱ科主任余追说,因为规范的重症救治病区床位有限,很多病人进不了ICU。而经过亚重症改建的普通病房,在重症专家的指导和协助下,也能有效地收治病人。这段时间,余追的身影总是奔波在重症医学Ⅱ科和他“承包”负责的3个病区,守卫着生命之门。
与此同时,依托24小时接诊的“武大云医”互联网医院,武汉大学人民医院打破时间和空间的束缚,让优质医疗资源惠及更多患者。
“这可能是细菌感染或者真菌感染,要尽快做纤维支气管镜检查、气道分泌物测序。”“病人整个代谢的紊乱一定要纠正,这是肺炎愈合的基本条件。”1月5日上午,武汉大学人民医院呼吸与危重症医学Ⅱ科主任胡克、重症医学Ⅰ科主任詹丽英,在“武大云医”上指导湖北沙洋县人民医院紧急救治当地一位61岁的新冠感染患者。
近半个月来,武汉大学人民医院组建的新冠救治国家和省级专家团队,还“点对点”远程帮扶省内的汉川、咸丰、潜江等地的20多家医院,开展急危重症患者远程会诊100余人次。此外,从2022年12月以来,“武大云医”累计接诊超过6.3万人次,为患者提供网络就诊、送药上门、居家健康管理等服务累计超过232万人次。
武汉大学人民医院党委书记万红慧说,作为传承百年红色基因的“红色医院”,医院始终坚持医心向党、医心为民,坚持“一切为了人民健康”,以高质量党建引领医院高质量发展;持续深化人才培养,加强学科建设,优化运营管理,加快融合创新,竭力让患者少痛苦、少花钱,不懈求索患者寻医问诊的最优解。
《光明日报》( 2023年01月08日 02版)