人工智慧(Artificial Intelligence, AI)的概念並非新興科技,它的歷史可追溯至第二次世界大戰期間,用於破譯加密信息。然而,AI 這一術語直到 1955 年才正式出現在科學領域中。隨著數十年的技術進步,AI 的應用範圍與能力迅速發展。特別是反向傳播(Back Propagation)、深度學習(Deep Learning)以及生成對抗網路(GANs)等數學與技術突破,使 AI 從基礎研究逐步走向實際應用。
美敦力副總裁 Rodolphe Katra 於 2024 台灣醫療科技展演講,深入解析人工智慧在醫療領域的前景與挑戰。AI 的現代發展主要可分為三個階段:狹義人工智慧(Narrow AI)、通用人工智慧(Artificial General Intelligence, AGI)以及超人工智慧(Super AI)。狹義人工智慧專注於特定領域,例如影像識別或語音處理,而未來的 AGI 則期望達到人類智慧的水平。超人工智慧則是更遙遠的願景,可能超越人類在大多數領域的能力。
AI 的崛起得益於三大關鍵驅動力:大數據的迅速增長(Big Data)、運算能力的躍升(特別是 GPU 與 TPU 技術的進步)、以及數學模型的革新,例如谷歌的 Transformer 技術。根據估算,未來的健康數據將佔全球數據的 35%,這為 AI 在醫療領域的應用提供無限潛力。
從醫療 4.0 到 5.0:AI 的實踐與未來
現代醫療正處於醫療 4.0 的階段,其特徵是遠距醫療(Telemedicine)和 AI 的廣泛應用。然而,未來的醫療 5.0 將更強調個人化與預測分析(Predictive Analytics),以助力患者預防疾病並提升健康水平。AI 將成為推動醫療進步的核心工具,其應用分為兩大領域:一是提升醫療流程效率,包括臨床決策支持(Clinical Decision Support, CDS)、任務自動化與工作流程優化;二是推動醫療技術的創新,包括智慧醫療設備與手術輔助技術。
在臨床決策支持系統的發展中,準確性(Accuracy)、再現性(Reproducibility)和整合性(Integration)是三個關鍵挑戰。美敦力副總裁指出,這些系統必須滿足高準確性和一致性的要求,並能與現有的醫療體系無縫銜接。這些要素的完善將決定AI能否真正改變醫療服務的方式。
挑戰與機遇並存的 AI 醫療應用
- 數據偏差與準確性問題
AI系統的準確性可能因數據偏差(Data Bias)而受到影響。以「倖存者偏差(Survivor Bias)」為例,若醫療 AI 僅基於已知患者的數據訓練,未能涵蓋未能進入醫療系統的患者,那麼演算法的準確性將受到限制。因此,建立多樣化的數據庫對提高 AI 準確性至關重要。
- 再現性挑戰
全球與區域之間在醫療結果上的不一致性顯示了現行 AI 系統在可重現性上的不足。例如,某研究發現同樣的 AI 工具在不同情境下的錯誤率從 2.8% 到 16.2% 不等,這種不穩定性對於醫療應用而言是不可接受的。
- 數據整合的重要性
醫療數據的來源多元,包括家用穿戴設備、醫院和實驗室等,但數據的碎片化限制 AI 的有效應用。未來,通過物聯網(IoT)技術將這些數據整合為統一系統,能夠顯著提升 AI 的診斷和決策能力。
- 誤用的風險
AI 模型若未基於特定數據集進行設計,可能導致嚴重的誤判。例如,一項針對航空公司 AI 客服的調查顯示,由於系統未連接公司政策,生成了錯誤信息,導致乘客起訴並獲得賠償。類似地,若 AI 醫療系統未與真實的醫療規範和數據集成,可能導致患者獲得錯誤的診療建議。
結語:人工智慧的未來視野
AI 在醫療領域的應用已顯示出巨大的潛力,但其發展道路上仍需克服技術與倫理的挑戰。正如諾貝爾物理學獎得主 Geoffrey Hinton 所言,AI 的能力取決於數據的質量與多樣性。未來,解決數據偏差、提升系統整合度和標準化模型結果,將是實現醫療 5.0 願景的關鍵。
此外,正如前國家衛生研究院(NIH)主任 Keith Horvath 所述,「使用AI的醫生將取代不使用 AI 的醫生」,AI 並非要取代人類,而是作為輔助工具,幫助醫生提升診療效率和質量。醫療 AI 的演進,最終將由我們如何平衡技術創新與人類需求來決定。
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