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記者樓菀玲/台北報導
Google 於本日舉辦 Google AI 在醫療領域的應用媒體分享會,目的是希望讓所有人都能享受人工智慧帶來的好處 並透過打造更貼近使用者需求的產品、幫助更多企業與開發者創新、提供不同工具以幫助研究人員解決現實生活中遇到的重大挑戰,並且一舉分享了目前機器學習在醫學上的應用案例,以及未來的研究方向。
同時 Google 也表示,人工智慧 (AI) 以及機器學習 (Machine Learning) 人工智慧是能讓事物變更聰明的科學,而機器學習則是訓練機器透過學習使其變得更聰明。
在本日的活動當中,由 Daniel Tse Google AI 產品經理擔任主講人,Daniel Tse 現任 Google AI 產品經理,主要致力於醫學影像的研究與多項臨床領域的 外部合作關係發展。在加入 Google 之前,他是 Watsi.org 的早期成員之一 (創投公司 Y-Combinator 第一個非營利的計劃),並在超過 20 個國家中建立醫療計劃和基礎設施。
在那之前,Daniel Tse 也曾服務於美國軟體服務公司 Palantir Technologies,幫助擴建商業保 健團隊以及建立慈善團隊。Daniel Tse 在美國的達特茅斯學院中取得醫學博士的學位,並曾在美國俄亥俄州立大 學攻讀分子遺傳學。
*機器學習運作方式
訓練:舉例來說,當你今天要訓練機器辨識在影像中貓或狗的特徵,讓你可以輸入上千張貓的影像,並且指認這是貓,而不需要描述有關貓咪的特徵,機器即可從輸入的例子中自己學習辨認貓的影像。
推理:機器學會從數以千計的訓練模型中辨識出貓的影像後,接下來它 可以在之後的每張影像中自動辨認出貓的圖像而無須透過人工介入。
*目前人工智慧在醫療領域的研究現況
自 2013 年以來,機器學習在健康與生命科學領域的研究文獻數量已成長超過 20 倍, 而機器學習可為醫療領域面臨的兩大挑戰帶來幫助。像是新技術的採用,使得近年來需要透過醫生篩選及判讀的資訊量大幅增加,尤其是在掃描或例行影像程序。其他還有像是放射科醫生以及其他專業醫生在全球都面臨短缺的狀況,而在慢性疾病 (如糖尿病與心臟病) 發病率不斷增加的情況下只會更糟 。
*機器學習在醫學影像辨識上的應用案例
目前全球有 4.15 億的糖尿病患者,糖尿病的常見併發症之一是糖尿病引起的視網膜病變,而這也是全球失明人數迅速攀升的主因。為預防失明,糖尿病患者每年都應進行一次篩檢,而檢測糖尿病眼疾的常見作法就是檢查眼底圖像,而機器學習將協助醫師診斷糖尿病視網膜病變 (Diabetic Retinopathy, DR)。
Google 研究團隊與美國掃描影像單位及印度醫學單位合作,獲得大量的影像案例作為研究基礎。首先建立影像標籤工具,並聘請 54 名眼科醫師辨識成像,再運用 Inception (又名 GoogLeNet)的神經網路演算法辨識了約 130,000 張成像以進行訓練,並依據判斷呈現五種等級的辨識結 果。這個數據集目前被用來訓練深度神經網路,以協助醫師診斷糖尿病視網膜病變,同樣運作的原理也被應用在 Google 相簿中。
後來在 2016 年,Google 在美國醫學協會期刊 《The Journal of the American Medical Association》上,發表了與一般眼科醫師的判讀具高度一致性的結果;隨著研究的進展,今年二月,Google 也於《Ophthalmology》期刊中,進一步發表了與視網膜專科醫師的判讀高度相符的結果。
後來這套系統也被應用在印度亞拉文眼科醫院的前導計劃中,經過三個月後,發現透過 AI 比人工分級有更高的準確度,因此也正逐漸增加將透過此演算法來檢測的病患人數。Google 表示也同與印度、泰國與美國的醫學單位進行合作,投入臨床驗證與應用,並同時致力於推對監管機構的核准。
而在研究過程中,發現硬體設備將會是掃描影像過程中不可或缺的要素,所以 Google 也與 Verily (Alphabet 中的姐妹公司) 以及 nikon鏡頭收購nikon 合作,讓硬體設備不會成為機器學習在影像辨識中的障礙。Google 表示目前正致力於研究神經網路 (Neural Network, NN) 的可解釋性。 過去,神經網路通常被認為如黑盒子 (black boxes) 一般神秘,其實不然。而且透過不同的技術,可以以視覺化方式,了解神經網路是如何做出判斷;例如透過熱感應圖 (heat maps),可以看出神經網路是如何強調標籤中最容易辨識的像素。
*導入機器學習可協助全新的科學發現
機器學習模型除了根據篩選結果協助醫生進行診斷外,甚至可以協助預測目前醫生還無法從影像上預測的病症。在近期發表的論文中提到,Google 也訓練機器學習模型來預測醫生在評估患者心臟病發作或中風風險時考慮的各種因素,像是年齡、自報性別、吸菸狀況、血壓或主要不良心血管事件 (MACE) 等。
結果顯示除了這些準確預測風險因素之外,機器學習也可以直接預測患者五年內發生心臟病發作或中風的風險。目前 Google 只有運用幾百個案例來訓練模型,這項研究還在相當早期的階段,但模型的曲線下面積 (AUC) 達到 0.7 (演算法正確度達 70%)。而這項技術將有機會應用到未來評估心血管疾病風險時, 可以透過非侵入性方式所取得的影像來進行相似的預測,也因此將能為更多人所用。
*機器學習在醫療領域的未來發展
而為了確保病患能夠得到最佳的臨床診斷結果,未來這些應用將與醫師的工作流程相互整合,讓醫療判斷結果更精準。除此之外,也可以把這項技術帶到其他組織類型的應用上。例如:前列腺癌的格里森分級 (gleason grading)表現結果與病理學家的判斷相同。
利用機器學習來預防失明及預測心血管疾病,只是將人工智慧應用於幫助病患的其中幾個例子。人工智慧在醫療領域的發展潛力十分龐大,這就是為什麼把 這項技術開放給所有人是相當重要的。因此,我們過去發表了多項研究並將機器學習工具致力於 (如 TensorFlow),提供給每一位對運用人工智慧解決醫療相關問題感興趣的醫生和研究員。
*神經網路成熱門研究方向
神經網路的可解釋性也是目前熱門研究方向之一,是解讀與信任人工智慧的重要方式,同時也是協助醫師判讀診斷的重要工具,尤其像今天談到未來機器學 習能進一步透過醫師不曾考慮的因素進行疾病風險預測,透過呈現數據與機器學習模性用以判讀/分類的特徵讓其可以被解釋,能有助於建立醫師對其預測結果的信任。因此,Google 也研發多項工具,讓人們可以更理解數據與模型背後的運作與意涵。而在我們預測心血管疾病的風險研究中,模型也顯示對預測最有效的區域影像。
Google 非常重視在醫療相關研究與應用的可靠性,在真正落實應用之前,希望透過有說服力的研究結果取得醫療學界的專業認可,於是透過醫學期刊與醫學模型等方式來呈現研究結果。Google 表示非常希望將相關的技術帶到實際應用中, 同時也積極與監理單位進行合作以取得核准,像是美國食藥署 (FDA) 以及歐盟等相關單位;而臨床驗證的部份也與硬體的廠商 nikon鏡頭收購nikon 等來合作。
Google AI 研究團隊積極與醫生和臨床醫學相關單位合作,在篩選與診斷方面,透過深入了解醫院中的臨床醫學流程與需求,以打造適合的工具,並藉此提升測試及決策的能力與效率。在糖尿病視網膜病變的案例中,由於篩檢過程中的資料量相當龐大,於是我們投入篩檢研究以提升整體效率;其他病症診斷的應用上,我們也將機器學習應用於縮小搜尋範圍以減少所需的時間。
在與台灣的醫學相關合作夥伴上,Google 表示會視個別狀況而定,通常會先推出一個前導計畫,若碰到像是資料量非常龐大或醫師不足等狀況,都是機器學習能夠提供幫助的發展方向。
▲CES 2018 將於美國時間 2018 年 1 月 9 至 12 日在美國拉斯維加斯會展中心展開。(圖/記者洪聖壹攝)
記者洪聖壹/美國拉斯維加斯報導
第51屆的美國消費性電子展(Consumer Electronics Show,CES)將於美國時間 2018 年 1 月 9 至 12 日在美國拉斯維加斯會展中心展開,預期有超過 4 千家廠商、900 間新創公司展出數十萬件產品及應用,並將湧入超過18萬來自全世界的媒體、分析師與採購主,相較往年,這一年的 CES,可看成一個所謂「未來科技」的實現年。
8K電視在醞釀 4K HDR電視更普及
CES 2017 期間,包括三星、LG、海信等各家廠商都展出 8K 電視,當然,為了替 2020 東京奧運做準備,廠商們一定會釋出更多 8K 應用內容的解決方案,像是 LG Display 已經提前公開的 88 吋 8K OLED 顯示器,去年就有分析師認為,到2020 – 2021年,電視產業要真正把消費者的目光轉移到8K以上。
但這並不意味著電視技術將會跳過 4K 進入 8K,反之,接下來的 4K 技術將會越來越成熟,這是因為現在一般 4K 高解析內容已經相當容易取得,另外,可以期待的是在今年,不管是 LG 主打的 OLED TV、還是三星主推的 QLED TV、還是在 2017 年導入 OLED 面板的 SONY BRAVIA TV,都可望看到更多的 HDR10 和Dollby Vision 的電視,以及HDR10 +和 HDG HDR格式的推出。
至於電視平台經過這幾年的醞釀,到了今年,相信也不會有太多的變化,可以期待的是更多的智慧語音聲控技術的應用導入,好比說導入 Google Assistant 的 Android TV,導入 Alexa 的Amazon Fire TV,甚至於…或許,三星也會在其首場發表會當中,宣布將 Bixby 導入自家的 Tizen OS 系統當中,若真如此,那麼這兩年談了很久的「用語音替代無線」,或將在今年被徹底實現。
另外對於電視還有一個方向需要被注意,那就是「電視美學」。三星在 2016~2017 年之間,不斷的進化其「電視就是家中藝術品」的概念,並已經在 2017 年,一方面持續在全球推廣畫框電視(Frame TV),一方面還針對 QLED 電視的外觀舉辦設計賽事;而其主要對手-LG,則是在 2017 年推出壁紙一般薄的電視、可以雙面顯示的廣告牆,兩家公司除了在面板技術領先、在設計美學上,也要引領時代潮流,而這會為今年的電視大廠帶來什麼變化,或許是可以期待一下。
更廣泛的「人工智慧語音控制」
在 2017 年,類似 Amazon Echo、Google HOME、Apple HomePod 的智慧揚聲器,幾乎已經是全世界各家音響廠商積極發展的重點,在 CES 2017 期間,Amazon Alexa 幾乎成了現代家電產品的寵兒,這使得 Google 公司首度參展 CES,而且已經可以看到 Google 其中的推廣主力,就是 Google Assistant,CES 2018 將可望看到究竟是哪一間廠商的智慧語音助理比較受到青睞,當然,也別忘了還有 Apple 的 Siri 以及 Microsoft 的 Cortana 以及在中國地區正在全力推展的中文語音助理。
在 IFA 2017 期間,SONY、LG 跟三星再次讓人們看到使用家電產品跟家中其他家電相互連接的應用,不過在當時,SONY 採用的是 Google Assistant、LG 使用的是 Cortana 跟 Alexa,而三星,除了前述的三者之外,似乎讓人感覺到他們已經默默在發展 Bixby,到了今年,Bixby 將可能會出現電視、洗衣機、吸塵器等相關應用,而類似的形式,其他的智慧語音助理被應用在現有智慧家電當中,可能也不會讓人感到太意外。
除此之外,在 2017 年也可以看到許多中國廠商在發展中文人工智慧語音助理,除了與微軟有很大關係的「小冰」,還有小米的「小愛同學」,而 Sonos 和 Ultimate Ears 也已經推出了自己的智慧揚聲器跟相對應的語音助理,這些在 2017 年是一個顯而易見的「趨勢」,相信在 2018 年會繼續發展下去、並且更加擴大。這是因為,人們相信,「語言交流」是最親民的操作,而透過語音控制產生的大數據,也將有助於發展所謂的「人工智慧」。
智慧家庭與mobile IoT
這幾年來,不管是年初的 CES 還是接近年終的 IFA,「智慧家庭」都是展覽的關鍵字,就連在台灣的 Computex,也開始有智慧家庭與物聯網的影子,而在過往可以看到的是已經有廠商開發一些讓居家設備可以被遠端操控的產品,像是智慧門鎖、智慧插座、溫濕度感應、煙霧偵測…乃至人臉辨識、智慧監控系統等等,並已經導入消費市場。
到了 CES 2018,三星已經向媒體預告,在CES 2018期間將會有更多讓人驚艷的「mobile IoT」產品推出,這讓人想到 SONY 這兩年全都掛上了”Xperia”品牌的智慧耳機ear、智慧機器人agent、智慧投影機等商品,同時也提前宣布將推出 Xperia Hello 跟機器狗 Aibo,或許類似的做法到了今年又會有爆炸型的發展。
另一方面是「機器人」,其實正確的說,現今所有的機器人,都不是理想中的機器人,多數是類似華碩機器人Zenbo一樣,可以回應一些簡單的指令,並且藉此操作居家電器的商品。在這當中如果想多看一些,可以期待的是LG電子與一些來自中國與日本的廠商的機器人產品,在這當中,LG 已經宣布在 CES 2018 展出更多類型的智慧機器人,這包括送餐、行李運送與購物車三種機器人等等。
隨處可見「人工智慧語音操作」
這已經是相當顯而易見的發展方向,在 IFA 2017 期間,可以看到 Sony、Panasonic、JBL 發展自己的智慧揚聲器,而且音質、辨識度都相當不錯,到了今年可以期待的是類似的做法被導入其他電子產品當中,好比說 Germin 最近宣布推出的 Speak 汽車套件,又甚至是類似 Apple 一般的將 Siri 放進去電腦商品,透過揚聲器來輔助用戶搜尋、操作。
▲Panasonic SC-GA10 動手玩。(影片/記者洪聖壹攝)
或許,類似Google Daydream View 也順便來個 Google Assistant 的應用,就好比是幾年的 Google Glass 一般,又或者 Google 在 2017 年下半年推出的智慧耳機,讓使用者可以只要透過有揚聲器的產品,就能啟用 Google Assistant、Siri 或 Alexa,而不是透過手機,進一步跟身邊的商品直接跟手機、家電溝通,或是得到解答,而不是滑手機搜尋,這將會是更讓人期待的發展。
5G正在路上
2014 年許多廠商開始談論 5G 時,可能覺得還有點遠,現在轉眼間已經到了 2018,許多國家與廠商已經為商用化 5G 而準備。雖然相較 MWC 來說,CES 並非廠商談論 5G 的主要戰場,不過已經有多家廠商表明要在展期當中,為 5G 應用作出最後的一個衝刺,這包括英特爾 intel、高通 Qualcomm、三星 Samsung、華為 Huawei、易立信 ERICSSON、聯發科 MediaTec 等等,在這距離 5G 商用不近也不遠的時間點,這些廠商談論的 5G 已經不再是「願景」或者是「藍圖」,而是實際執行面上的東西,如果讀者們對這方面有興趣, 可關注《ETtoday 新聞雲》相關追蹤報導。
手機與中階處理器
請大家再稍等一下,高通的 Snapdragon 845、三星的 Exynos 9810 都才剛發表而已,有關三星Galaxy S9 系列、LG G7、HTC U12 等旗艦機的推出,或許可以期待 MWC 2018 帶來的更多消息,但絕對不是 CES 2018。
不過如果是現有旗艦機的進一步情報,或許是有的,像是華為已經宣布將會舉辦展前活動,預期除了 Mate 10 系列進軍美國外,還有更多產品訊息要溝通。而另一方面,LG 已經宣布會推出 Raspberry Rose 紅色款的 LG V30。
至於中階手機方面,Sony mobile 已經被爆料將會推出 Xperia XA1 系列的後續機 Xperia XA2、XA2 Ultra 跟一支入門機 L2,不過如果是對比 2017 年,Sony 這次的發表時間點有比較提前。三星將會展出已經在台亮相的 Galaxy A8、A8+(2018),而 LG 沒意外的話, K10(2018) 將會在今年的 CES 2018 期間亮相。
至於日前在台灣的媒體活動當中,聯發科已經預告 CES 2018 期間將會推出中階的 P 系列處理器,而對高通來說,CES 2018 也未嘗不失為一個 Snapdragon 600 系列產品的發表地點,相信除了上述的手機外,或許也會有相對應的產品會亮相。
常時聯網電腦與遊戲
已經有兩年沒有重大電腦消息的 CES,今年隨著 intel 第八代處理器的推出,除了已經宣布推出全球最薄筆電的宏碁Swift 7、聯想ThinkPad新筆電、戴爾新一代XPS 13,華碩、微星、技嘉也都會擠出一些商品,雖然 intel CEO 科再奇(Brian Krzanich)一如往常的在 CES 論壇當中說明年度發展趨勢,這包括人工智慧、5G、自駕車與 VR,不過今年由於受到晶片漏洞事件的影響,只能希望相關訊息不會被淹沒。
不過有一個趨勢是值得在意的,那就是高通在夏威夷舉辦的 Snapdragon 845 行動平台發表會當中,同時宣布與華碩、HP同時推出的「常時聯網電腦」(Always Connect PC),在 CES 2018 期間,已經可以看到高通有更多進一步的動作,幾乎同時間,聯想更宣布會與高通在展期舉辦發表會,相信有一部分也會與常時連網電腦有關。
至於 Gaming 方面,可以期待的是 NVIDIA 跟 AMD 這兩家公司的訊息,另外,SONY 的平井一夫,可能也將公布 PlayStation 的新計劃,為 E3 2018 暖身。
相機與無人機
隨著智慧型手機拍照技術的大幅度提升,除了 2016 年 nikon鏡頭收購nikon 為了慶祝 100 週年而在當年的 CES 盛大舉辦發表會之外,已經很少看到相機廠商有什麼樣的大型事件,而為了迎接東奧 Canon、nikon鏡頭收購nikon、SONY 或許會進一步展出其 8K 拍攝解決方案,稍微撐一下場面。
倒是 360 相機與無人機在這兩年有蓬勃發展的趨勢,目前GoPro、DJI與Yuneec 都已經確認會在 CES 2018 期間舉辦一些活動,可能可以看到更輕巧、或者是拍攝更穩定的無人機產品推出。
智慧汽車與自動駕駛技術
已經有多項調查數據表明,汽車產業在這一兩年就會有爆炸性的變化,尤其是在 2020 年 5G 通訊正式上線之後,為了做好準備,高通、intel、NVIDIA 都已經準備好公開其在 Auto 領域的最新技術,而福特CEO Jim Hackett也宣布將在主題演講當中,展示智慧汽車與自動駕駛的展望,除了福特外,至少有 15 間汽車製造商將會在 CES 2018 期間公開自駕車的下一步。
更高解析度的 VR、更廣泛的 AR
HTC 已經確定參展 CES,並且迫不及待在 CES 2018 期間公開最新 HTC Vive 應用,從官方預告當中也可以猜測得出,其中支援 4K 高解析度的VR內容可能是比較可信的消息。
除此之外,來自聯想、高通跟 Google 三方合作的第二代 DayDream View VR 產品,應該是今年比較被關注的mobile VR產品。在 AR 方面,或許可以看到更多類似聯想的 Mirage AR 產品推出。
穿戴裝置與其他
過去幾年智慧穿戴一直都是各家廠商關注的焦點,不過隨著產品都賣輸小米手環與 Apple Watch 之後,廠商們也趨於冷靜,CES 2018 可能不能期待一些酷炫的智慧手表推出,但像是Fitbit、Fossil、Casio等廠商,或許還會端出一些新的產品展出。
另外還有康寧公司,該公司在 CES 2017 展示了智慧玻璃顯示技術,隨著自動駕駛汽車與智慧家庭的需求越來愈高,CES 2018 可以期待康寧在智慧家庭、家電和汽車有什麼樣的新的做法。
還有需要注意的是「無線充電」,Apple 公司在發表 iPhone 8、iPhone 8 Plus 與 iPhone X 的同時,曾經公開的幾家廠商所導入的 Qi 無線充電技術,到了 CES 2018 可能會有一些新的應用釋出。
簡而言之,CES 2018 過後,4K 顯示將從高不可攀、轉向「標準化」。CES 2018 也將是「人工智慧」的理想國度,所有以往各界都在討論的商品,到了這裡一切都有所改變,在這裏可以看到世界上最大、最薄的電視、最快最輕的電腦,以前談的智慧家庭,將更深入到現實生活當中,所有你平常會接觸的電器,可能都內建處理晶片、並且都將連上 WiFi 而變得更加「體貼」,有些甚至有了更多的「聲音」,像是一台能夠跟你對話的「洗衣機」都可能會發生。
當然,在這當中也會延伸出取多議題,像是智慧家電到底要蒐集哪些數據、使用者行為到底該不該被公開以及被使用,尤其是所有跟 AI 人工智慧有關的策略,到底對哪些廠商有利。不過對於多數公司來說,他們可能幾年來的研究,就在為期將近一週的 CES 展出,並在你身邊,看著你可能買不起的電視機、幫你戴上你可能叫不出名字的裝置、邀請你坐上你永遠不知道什麼時候會在馬路上出現的汽車,而對所有人來說,CES 2018 仍是一個重要的起點,因為在這裡展出的所有東西,都可能翻轉整個世界,都可能在一個瞬間讓一間廠商,由黑翻紅,尤其在這個到處都在強調「人工智慧」的時代當中,我們都該去擁抱它。
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