AI与医学的碰撞：是什么阻碍了人工智能的发展？

在一些医疗应用场景中，机器可以比人类医生更快地对病症做出诊断。以糖尿病性视网膜病变（Diabetic Retinopathy）检查为例，如今已有一种人工智能机器，通过扫描患者的视网膜，就能得出有关该疾病的准确的诊断结果，而整个过程不需要任何专业的训练。

这证实了海量数据的可利用性，即通过给机器喂养大量经过人工标注的数据，使机器拥有诊断病变的能力。但这并不是人工智能发展的终点，制造真正的人工智能还需要克服重重阻碍。

自我意识与人工智能的算法偏见

道格拉斯霍夫施塔特（Douglas Hofstadter）的非虚构小说《哥德尔、艾舍尔、巴赫书：集异璧之大成》（Godel, Escher, Bach: An Eternal Golden Braid），讲述了智能从何而来的问题。书中写道，人类的单个神经元是没有自我意识的，但结合在一起，就会产生自我意识，也就是智能。

人工智能的发展有一个绕不开的话题，那就是“自我意识的产生”。人们对此有很多担心，其中包括担心机器不具备伦理观念。

有专家认为，人工智能若想应用于医学领域，首先需要建立一个伦理框架。据以往的经验，人们很少在问题出现之前，评估某一项技术对研究人员本身，对数据库、数据集的性质等各个层面所产生的伦理影响。

在医学博士埃里克J.托波尔（Eric J. Topol）看来，解决机器和伦理冲突最大的困难，在于如何确保机器已完全剔除人类社会本身的偏见。

以糖尿病性视网膜病变为例，用机器来识别病变确实非常方便，但机器识别的依据还是经由人工标记的数据，而人类意识中的偏见已经通过数据收集、标记的过程，深深植入机器之中。

医学博士亚伯拉罕韦尔盖斯（Apaham Verghese）则认为，机器诊断的最大问题是结果不透明，使得临床医生无法像对CT扫描报告或活检报告一样，对结果提出质疑。

梅兰妮米切尔（Melanie Mitchell）是一位人工智能领域的专家，著有《人工智能：人类思维学习指南》（Artificial Intelligence: A Guide for Thinking Humans），现任职于美国圣塔菲研究所（Santa Fe Institute，SFI）和波特兰州立大学（Portland State University）。她表示，训练机器产生人类的伦理观念或许是一种解决方案。

但是，实施这个方案的前提是，全体人类已经有一个标准的道德价值观。显然，人类社会还不存在具有普世价值的道德体系。

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对此，一些医学和人工智能方面的专家给出了以下3种解决方案。

1. 人类参与和监督

纵观人工智能和人类的相处历史，你会发现，两者经常被置于对抗的境地，如IBM“深蓝”计算机和当时的世界棋王加里卡斯帕罗夫（Garry Kasparov）之间的比赛。

然而米切尔卡普尔（Mitch Kapor）（编者注：美国莲花公司创始人，推出了个人电脑“杀手级应用”软件Lotus1-2-3。）曾说过，“人脑是一个神奇、微妙、尚不为人所知的领域，科技在短时间内无法复制人脑的功能”。

米切尔表示，至少在医学领域，人工智能还不足以和人类形成对立的态势，还需要接受人类的监督和指导。

举一个典型的例子。Optum公司曾在《科学》杂志上发表研究，称美国黑人患慢性病的风险更低，这显然是带有偏见的结论。因为Optum的算法在很大程度上是以医疗账单和医疗保险索赔数据为依托，但黑人获得的医疗资源本身就不如白人多。

托波尔表示，这个例子很好地说明了人类监督的重要性。人类应该从最开始就介入研究，而不是放任机器算法自行完成全过程。他甚至建议，监督人工智能的运作甚至可以作为一门专业课，纳入医学生的本科教育。

2. 消除人类社会自身的偏见

《纽约时报》的一篇文章，《我们真的能让机器比人类更客观吗？》（Can We Make Our Robots Less Biased Than We Are?）中指出了一个现象：每一个人工智能相关的问题，最后都被简单地归咎于人工智能本身。

托波尔认为，人工智能产生问题的原因，和根植于人类社会的偏见有关。因此，改善科技并不能真正使机器的客观性优于人类。以人工智能的自我意识为例，若想依靠剖析深度神经网络来解决这个问题，是不可能的。

米切尔表示，深度神经网络的一个特点是不透明。剖析深度神经网络，就好比直接掀开头皮，观察大脑的神经元。显然，这样做是无法学习大脑是如何思考，如何做决定的。

因此，有观点认为，只有消除人类社会的偏见，才能让机器变得更客观。如今，全球出现了各种各样的非营利组织，它们给医学专家、人工智能专家、人类学家和社会科学家提供了讨论的平台和机会，或许能够真正实现脱离人类监督的人工智能“自由”。

3. 赋予人工智能以人类的常识

米切尔表示，人工智能要想脱离人类的监督，就必须拥有人类社会的常识。

如今，“常识”已经成为人工智能领域的一个热词，引起了广泛讨论。Optum的例子很好地说明了，机器可以在统计学领域表现出色，但它仍然缺乏人类社会如何运转的基本概念，所以会犯连孩子都不会犯的常识性错误。

这就是人工智能目前面临的挑战。

但是，定义“常识”十分困难，毕竟人类自己也只是知道了这个词的意思而已。

事实上，美国国防部高级研究计划局（DARPA）正在开展相关项目。DARPA计划让人工智能模拟婴儿的成长轨迹，从而获得人类社会的常识。

米切尔认为，虽然这确实是一个办法，但模拟婴儿的成长轨迹有一个隐患，那就是常识中隐藏着人类的认知偏差，而这会将人类卷入巨大的麻烦之中。

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人工智能面临的其他阻碍

除发展自我意识外，人工智能在医学上的应用还面临着其他阻碍。

一，机器和人类的差距，导致人类对机器的不信任。20世纪初，德国有一匹会做算术题的马，叫聪明的汉斯（Clever Hans）。驯马师给聪明的汉斯出一道算术题，它会用马蹄敲出正确答案。人们后来发现，聪明的汉斯并不会算数，它只是能够接收驯马师偷偷给出的身体信号而已。

如今，人工智能专家用“聪明的汉斯”来比喻人工智能系统，这一系统其实只是感知到了一些微小信号，但给人一种“它在解决问题”的错觉。

米切尔解释道，在医疗领域，类似的例子有很多。比如，你想用人工智能系统来区分有病理特征和无病理特征的X光片，但结果发现，有病理的那部分统计数据有些异常。导致异常的可能原因有很多，包括拍摄X光片的X光机不同；同一台X光机上设置了不同程序等。人类无法察觉到这些影响，但人工智能会根据这些差别做出判断，导致结果有很大偶然性。

韦尔盖塞则认为，从另一方面来讲，人工智能更擅长预测死亡率，有时甚至优于医生的判断。从某种意义上来说，机器是没有情感的，而医生的判断会受到各方面的影响，包括医生内心对患者的祝愿、对治疗手段的期待，以及延长患者生命的盼望等。

米切尔表示，人类有偏见，机器也有偏见。如果机器给医学带来的贡献和人类的作用能够结合在一起，就能实现“1+1>2”的效果。当然前提是，人类必须对机器的偏见，或者说对人类自身的偏见有一个全面的认识。

二，对人工智能的过度吹捧。现代社会，科技的地位越来越高，有人对科技的过度吹嘘，已经超出了科技本身的价值。这导致人们高估了科技的自主性，最后只能以失望告终，并抱怨道，“好吧……科技根本不值得信任！”、“这台机器犯了这么多错误，我要怎么信任它？我当初买它，就是因为它可以比现在做得更好！”……

米切尔表示，科技在正式应用之前，人工智能专家应该首先明确机器真正的能力、局限性和作用，并将其如实地传达给使用者。

韦尔盖塞表示，不管人工智能给出的结果如何，它都只能作为一种参考，真正做决定的还应该是我们自己。

三，“人工智能威胁人类生存”论。雷库兹韦尔（Ray Kurzweil）是人工智能威胁人类这一观点的拥趸者。

早在至少30年前，库兹韦尔在其出版的《奇点临近》（The Singularity Is Near）一书中写道，人工智能将在未来某一天达到人脑的智慧水平。此外，库兹韦尔预测，到2045年，人工智能将比人脑聪明数十亿倍。当人工智能和人脑融合的那一天，其发展也就到了“奇点”。

机器能够自我进化，慢慢变得比人类更聪明，最终比人类聪明数十亿倍；人工智能的存在早晚会成为人类的威胁，成为人类文化、社会和文明的威胁……这些观点都被库兹韦尔写进了他的书中，并随着书籍的畅销而深入人心。

但是，现实生活中没有一个人工智能方面的专家相信库兹韦尔的预言。人工智能领域著名的先行者吴恩达表示，现在担心奇点的到来，就跟担心火星上人口超负荷一样遥远。

韦尔盖塞也表示，与其担心人工智能会毁灭人类，不如想想它未来的发展方向。如今，人工智能在医学领域的发展正处于瓶颈期。要想突破瓶颈，人类必须开发出更多人工智能的潜力。

参考资料：

1. Medscape：Can AI Exist in Medicine Without Human Oversight?

2. The New York Times：Can We Make Our Robots Less Biased Than We Are?

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（编辑：555手机网）

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