Искусственный интеллект в здравоохранении - Коллектив авторов

научно-технической продукции, в том числе в целях разработки универсального (сильного) ИИ.

D. Конфигурация, состав и принципы взаимодействия (включая обмен данными) элементов вычислительной системы.

9. Какие типы функций может выполнять ИИ?

A. Распознавание и синтез речи.

B. Интеллектуальную поддержку принятия решений.

C. Обработку визуальной информации с помощью компьютерного зрения.

D. Все перечисленные.

10. Набор данных – это…

A. Система взаимосвязанных технических устройств, предназначенных для ввода (вывода), обработки и хранения данных.

B. Совокупность данных, прошедших предварительную подготовку (обработку) в соответствии с требованиями законодательства Российской Федерации об информации, информационных технологиях и о защите информации и необходимых для разработки программного обеспечения на основе ИИ.

C. Набор алгоритмов, предназначенных для разработки технологических решений на основе ИИ, описанных с использованием языков программирования и размещенных в сети Интернет.

D. Технологии и технологические решения, в которых ИИ используется в качестве обязательного элемента, включая робототехнику и управление беспилотным транспортом.

Задачи для самостоятельного решения

Задача 1. История ИИ началась с древних мифов, историй и слухов об искусственных существах, созданных искусными мастерами и наделенных интеллектом или сознанием. Например, в греческой мифологии описан Талос, великан из бронзы, который охранял остров Крит. Он бросал валуны в корабли захватчиков и ежедневно совершал три круга по периметру острова. Аргонавты победили Талоса, удалив единственную пробку возле его ступни, что привело к вытеканию из корпуса великана жизненно важного ихора.

Прообраз ИИ был сформирован в искусстве и литературе. Представление о машинах с человекоподобным интеллектом восходит, по крайней мере, к роману Сэмюэля Батлера (Samuel Butler) «Эревон» (1872). Многие научно-фантастические рассказы описывают различные последствия создания искусственного интеллекта, в том числе восстания роботов. Среди наиболее известных – фильм Стэнли Кубрика (Stanley Kubrick) «2001: Космическая одиссея» с его смертоносным бортовым компьютером HAL 9000. HAL контрастирует с R2-D2 в «Звездных войнах» Джорджа Лукаса (1977) и роботом ВАЛЛ-И в одноименном фильме Эндрю Стэнтона (2008).

В 2019 г. футурист и директор института «Будущее сегодня» при Нью-Йоркском университете Эми Уэбб (Amy Webb) опубликовала книгу «Большая девятка» (Te Big Nine), в которой рассмотрела возможное влияние ИИ и девяти технологических гигантов (Google, Microsof, Amazon, Alibaba и др.) на будущее человечества. Вместо того чтобы оценивать «характер» систем ИИ, Уэбб критически смотрит на людей, стоящих за ними.

В ее идеальном сценарии технологические компании работают друг с другом и обществом для решения глобальных проблем. Например, с помощью высокотехнологичной медицины избавляют мир от инфекционных заболеваний (гриппа и других). В то же время в «прагматичных» сценариях, рассматриваемых Эми Уэбб, бизнес уклоняется от ответственности перед обществом и будущим в пользу прибыли. Автор предсказывает появление цифровых кастовых систем, в которых доступ к личным данным граждан будет заблокирован операционными системами технологических гигантов. Также через 50 лет, когда численность населения мира превысит 10 миллиардов, появится сильный ИИ. Китай, учитывая, что китайские технологические компании, входящие в девятку, контролируются правительством, создаст систему для уничтожения своих противников и получит все, что осталось от мировых ресурсов.

Вопросы:

1. Попробуйте сформировать собственное представление о том, как мог бы измениться мир с развитием технологий на основе ИИ через несколько столетий.

2. Как вы думаете, возможна ли ситуация, когда ИИ полностью заменит человека? В каких сферах?

Задача 2. В начале ноября 2018 г. аналитическая компания Forrester опубликовала два исследования в сфере ИИ – «Прогноз на 2019 год: автоматизация» и «Прогноз на 2019 год: искусственный интеллект». По мнению экспертов, компании переоценили ИИ и разочаруются в нем через год.

Один из пунктов исследований касался статистических данных, которые бизнесмены пока не желают признавать: в 2019 г. до 10 % компаний вернут в автоматизированные процессы человеческий фактор, и эта тенденция в значительной степени обусловлена ограничениями ИИ и их осознанием.

Специалисты не отрицают достижений ИИ – автоматизация действительно ускоряет многие процессы и зачастую позволяет исключить типичные человеческие ошибки. ИИ гораздо лучше человека анализирует огромные массивы данных и сопоставляет объекты, чем оказывает неоценимую помощь при оценке гистологических срезов или рентгенограмм легких. Но когда дело доходит до отношений непосредственно с человеком, картина меняется.

Компании, в погоне за выгодой внедрившие ИИ в свою работу, осознают жестокую правду, уже выявленную социологическими исследованиями, – автоматизация полезна для бизнеса только в том случае, если помогает сблизить вас с клиентом. Заменяя человека искусственным интеллектом на этапе справочной службы или круглосуточного чата, бизнесмены рискуют попасть в немилость у собственных клиентов. Истина в том, что большинство людей предпочитает человеческий контакт. Мы взаимодействуем друг с другом уже тысячи лет и, как оказалось, не слишком склонны менять эту модель.

На эту тенденцию обратили внимание довольно давно. Например, в Гарвардской бизнес-школе Раен В. Буэл (Ryan W. Buell) проводил исследования по автоматизации с 2008 г.

Ученые пришли к выводу, что клиенты, пользующиеся банкоматами, реже остаются довольны банковским обслуживанием, чем пользователи, общавшиеся с банковскими служащими. Опыт международной страховой компании MetLife, установившей автоматическую систему соболезнований родственникам погибших, наглядно показывает, что выражение сочувствия нельзя доверять машинам.

Вопросы:

1. Согласны ли вы с тем, что функции машины и человека должны быть разделены? Чем это обусловлено в экономическом и этическом контекстах?

2. Сможет ли замена человека искусственным интеллектом при условии полной экономической эффективности гарантировать достижение целей человеческого благополучия? Сформулируйте собственную позицию.

Раздел 2

Применение искусственного интеллекта в здравоохранении

§ 1. Искусственный интеллект и медицина

Программа консультирования пациентов с глаукомой с использованием модели CASNET стала одним из первых прототипов, демонстрирующих возможность применения ИИ в здравоохранении. Модель могла применять информацию о конкретном заболевании к отдельным пациентам и давать врачам советы по лечению. Она была разработана в Университете Рутгерса и официально продемонстрирована в 1976 г. [Kaul et al., 2020].

Наиболее известной экспертной системой стала система Mycin, предназначенная для диагностики и наблюдения за состоянием больного при менингите, различных бактериальных инфекциях.

Извлечение информации из электронной медицинской карты пациента и использование технологии DeepQA для предоставления ответов, основанных на доказательной медицине, позволило получить новые возможности для принятия клинических решений на основе фактических данных. В 2017 г. соавторы использовали IBM Watson для успешной идентификации новых РНК-связывающих белков, которые были изменены при боковом амиотрофическом склерозе.

IBM Watson является одним из самых крупных проектов ИИ, применяемых в медицине. Первоначально систему стали использовать в онкологии для постановки диагноза и предложения способов лечения. Далее разработчики позволили программе проанализировать десятки миллиардов медицинских снимков и обезличенных медицинских карт пациентов для выработки у нее алгоритма выявления патологий исходя из результатов анализов и анамнеза пациента. Позже программа смогла