张家杰:未来20年,机器学习和人工智能将在医学领域得到突破

医疗信息化人工智能
HIT专家网news
张家杰
2017-05-19 13:20
[ 亿欧导读 ] 过去20年是一个颠覆的时代,以及未来二十或三十年,在历史上是独一无二的。可以说这是人类历史上最大的经济颠覆,在接下来的20年中,我们将看到另一波机器学习和人工智能的突破,特别是在医学领域。
医学影像+人工智能,机器学习,人工智能,基因检测 图片来自“视觉中国”

【编者按】张家杰博士现任美国德克萨斯大学生物医学信息学院院长、教授、Glassell Family Foundation Distinguished Chair。他曾毕业于中国科技大学少年班,是加州大学圣地亚哥分校世界第一个认知科学博士。日前,在2017年毕业典礼上,张家杰回顾了过去20年信息技术的加速时代和颠覆时代,并展望机器学习人工智能引导和驱动的医疗健康的下一个20年。

这是针对信息学博士及硕士毕业生的演,经张家杰博士授权在此刊发,相信对其他听众也有启发作用。

本文发于“HIT专家网news”,作者张家杰;经亿欧编辑,供行业人士参考。


【演讲稿中文译文】

谢谢Bien先生。每年5月在毕业典礼上,我们回顾过去365天,表彰和庆祝我们SBMI(School of Biomedical Informatics)学生的学业成就。去年,41名SBMI学生获得硕士学位,3名获得博士学位。此外,96名学生完成生物医学信息学研究生证书,其中许多学生将继续攻读硕士学位,甚至博士学位。和往常一样,我为今年的毕业生及往年数百毕业生感到骄傲。迄今为止,SBMI校友已有34名博士生、327名硕士生和299名证书结业生。

20年前,在1997年,一名年龄71岁的“年轻“女士在考虑未来20年该做什么。她创建了一个将计算机科学和信息技术带入医学的新学院。她是我们生物医学信息学院创始人Doris Ross博士。

Ross博士是一位真正有远见的人。20年前的1997年,Google的两位创始人仍在斯坦福大学攻读博士学位;1997年,史蒂夫·乔布斯(Steve Jobs)还没有回到苹果公司,苹果公司正努力为生存而拼搏,iPhone要等十年才会出现;而Facebook的创始人马克·扎克伯格(Mark Zuckerberg)在1997年只是个中学生。

那么,Ross博士是怎么想出创建信息学院的呢?在她2015年去世之前,我没有的得到明确的答案。但是有一件事我是确信的:Ross博士是几个电影院的俱乐部成员,她几乎每周都会去看电影,我想她肯定是詹姆斯·邦德(James Bond)的粉丝,并且观看了所有的星际迷航电影。不知你们是否知道,我们今天所拥有的许多创新都来源于星际迷航,包括:手机,平板电脑和著名的、万能的、手持式的、可以做许多医疗诊断的Tricoder。

过去20年到底发生了什么事?我们的在校生人数从14人增加到323人,增长了23倍。这是什么概念?这与苹果公司的股票相当,其股价同期增长了24倍。

过去20年是真正的加速时代,不仅仅是我们的学校,而是整个人类文明。到2003年,整个人类文明创造了5个Exabytes的数据——5后面18个零。2011年,相同数量的数据在两天内就可以创造;今天,只需要1分钟。

10年前,美国只有10%的医疗病历在电脑上;今天已经接近100%。

15年前,一个人的基因组测序的成本足以买到一架波音737;今天,你可以用你的iPhone来换你自己的完整的基因组序列。在10年内,世界上20%人口的基因组将被测序。

今天,世界40%的人口拥有智能手机;它将在几年内翻番。你今天所拥有的智能手机比1975年最快的超级计算机强大5倍,今天的价值是3500万美元。当时它用于火箭设计和天气预报。想想这一点:你们每个人在你的口袋里都有五台超级计算机,几乎可以做任何你想象的事情。

过去20年也是一个颠覆的时代。

我现在拿着我的智能手机,不管当我走路、站立、吃饭、睡觉或开会,我都一直拿着它,甚至当我与Colasurdo校长一起开会时。我不需要道歉,因为它是我大脑的一部分,也是你大脑的一部分,是它的延伸。你可以在Google搜索的第一页得到几乎任何问题的答案。尼日利亚的街头摊贩今天可以获得比肯尼迪总统更多的信息,并且可以实时执行。

以前当我做报告的时候,我总会问有几个人还给他们的父母手写书信。令我惊讶的是,总有一个人举手。今天我不会问你们这个问题,因为我不想看到任何一只手出现。过去,一封给我父母的信可以给我买一个芝士汉堡,而且要花两个星期时间才能到达我父母的手上;今天,它是免费的、实时的,如果你喜欢,还可以加完整的图像和视频,可通过电子邮件、短信、Facebook或微信等多种途径。这是通讯的颠覆。

亚马逊比我自己更了解我,我经常买亚马逊推荐的书,因为它们通常比我已经购买的书更好,是关于同一个话题的。

今天世界上最大的出租车公司是Uber。但是,Uber是一家没有出租车车队的IT公司。当今世界上最大的酒店公司是AirBnB,AirBnB也是一家没有拥有任何酒店房地产的IT公司。

我的钱包里有一张纸质支票,整整一年都没有被触动。如果要存支票,你可以用手机拍照来进行,几乎所有常规银行交易都可以在线和电子化完成。在今天的中国,有6.95亿人用手机付款,这是美国人口的两倍。

除了信息提取、通信、零售、旅游和银行,信息技术也在颠覆教育行业。在今年完成硕士学位的42名SBMI学生中,有22人完全在线完成,其中12人今天在场,其中有些人也许今天是第一次来校园;在96名研究生证书学生中,91名在线完成了学业。在线教育使得德克萨斯州、美国全国和世界各地的学生可以在自己的位置和自己的时间获得高质量的信息学教育。

医学是最后一个还没有被颠覆的主要产业。但现在正在发生,在这一刻,特别是在近来机器学习和人工智能突破的驱动下。我的iPhone可以比在座的许多人更能听懂我的口音。Facebook可以自动将人物名字标记在照片中。通过实时视频图像处理,Google的无人驾驶汽车没有任何困难就可融入旧金山的繁忙交通。而电脑现在已经可以打败世界上最好的国际象棋、jeopardy和围棋选手。

在医学上,电脑可以分析皮肤图像,并将皮肤病分类,可以和皮肤科医师做得一样好。X奖基金会上个月刚刚宣布了Star Trek Tricoder大赛的冠军,一个兄弟团队,包括一名医生和一名工程师,用iPad和一套传感器构建了一个装置,可以测量15种医疗状况,并在家中可以诊断90%的急症病例。

在接下来的20年中,我们将看到另一波机器学习和人工智能的突破,特别是在医学领域。

美国内布拉斯加州参议员Ben Sasse两周前在《华尔街日报》上写了一个评论,很重要、很有趣,我想读给你们听听:“我是一个历史学家,这通常意味着我是一个泼冷水的人。

当人们说我们处于历史上独特的时刻时,历史学家的工作就是把事情放在相对的位置上,指出比不连续性有更多的是连续性,我们不是特别的,我们认为我们的时刻是独一无二的,因为我们是自恋者或者我们现在是在这个时刻。但是,现在我们正在经历的,包括过去二十或三十年,以及未来二十或三十年,在历史上是独一无二的。可以说这是人类历史上最大的经济颠覆。”

今天我们在庆祝我们学院的20周年院庆。为未来20年的颠覆做准备,没有其他的礼物比一个专门属于我们学院的大楼更好。我们学院的一座45000平方英尺的建筑物刚刚在上周开工。我想请大家和我一起感谢Colasurdo校长,他使得这座楼成为现实。这座1500万美元的建筑是德州大学和德克萨斯州的巨额投资。

我们学院的指数增长,特别是过去5年的惊人发展,与其说是归于我们乘着技术发展的浪潮,还不如说是归于Colasurdo校长的远见卓识和强力支持。Colasurdo校长可以说是一个算命先生,可以看过去20年,也可预测未来20年。

我希望今天坐在我面前的每个毕业生都想想在未来20年内,你对生物医学信息学和医疗健康的影响将会如何。你在SBMI学到的一些知识可能会在几年内在快速变化的技术环境中过时。但是,你从SBMI获得的跨学科思维和终身学习的技能将为你将来的任何事情做好准备。

SBMI教师、工作人员、荣誉贵宾、客人、家人和朋友,请与我一起祝贺这些毕业生以及他们未来二十年将取得的成就!


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