战疫一线特殊“武器”如何打造

2020-04-28 13:31:53
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作者:丁宝秀
责任编辑:丁宝秀
2020年04月28日 13:31 来源:光明日报

  战疫一线特殊“武器”如何打造

  人工智能技术是近年来我国发展迅速的领域之一。疫情防控战打响之后,防疫一线出现了一群特殊的“战士”,活跃在全国各地的医院病房、交通枢纽、生活社区等众多场所。这些“战士”,既是一线医护、公安民警们的“得力助手”,帮助他们提高工作效率、降低交叉感染风险,也成为千千万万群众生命健康的“守护者”,承担着巡防、测温、消毒、咨询、送餐送药等方方面面的工作。

  这些特殊的“战士”,就是在抗疫当中大显身手的各类人工智能产品——基于物联网的智慧生命体征监测系统、咽拭子采集机器人、各类智能防疫机器人……人工智能技术走向抗疫一线,除了助力我国打赢这场疫情攻坚战、向全球科技抗疫贡献“中国方案”,还凸显了哪些着眼于现实的应用和未来的趋势?

  物联网医疗提升智能化管理

  物联网一直是智能医疗当中重要的环节。通过终端设备连接和生物传感、大数据等技术,让医疗从管理水平和服务提供的数字化、信息化当中得以提升。疫情发生以来,正是物联网在医疗领域的应用,让包括武汉方舱医院在内的众多医疗机构形成了新的感知、反馈与管理系统,大大优化了管理和诊疗体系。

  一套套智能体征实时检测系统,让武汉方舱医院实现病症早发现早干预;一整套防治结合的“战疫执行管理系统”,让基层基础的医疗体系实现“平战结合”立体防治……武汉方舱医院启动建设之际需要智能技术支撑,中科院上海微系统与信息技术研究所下属的科技成果转化平台——新微科技集团第一时间启动疫情防控相关应急科研攻关。集团受命7天之后,将成套的“无人化智能体征实时监测预警系统”和“方舱高精度定位管理系统”组合构成的智慧方舱人员生命体征监测系统解决方案,正式运用到武汉方舱医院中。

  利用这套智能穿戴设备和物联网技术,不但可以让医护人员实现24小时不间断、非接触监测病人病情,实现早发现、早干预,有效降低轻症转重症的比例,同时减轻一线医务人员监护工作负担。如今,方舱医院虽已休舱,双方合作却延续下来,武汉大学人民医院与上海微系统所、上海物联网公司共同建立“物联网与医疗救治技术联合实验室”,在高精度医用传感器以及相关设备方面,进行进一步联合攻关。

  “今后的物联网医疗将是临床与预防的结合、智能与数据的结合。”上海新微科技集团总裁秦曦告诉记者,未来科研攻关的方向就是提升医疗健康服务的数字化、智能化水平,增加医疗健康服务的有效供给,弥补疫情防控管理体系和医疗应急物资保障体系的短板。

  5G+人工智能运用前景广阔

  5G是新基础建设中重要的角色之一。通过5G网络技术连接到云端的机器人,可以破解网络和数据传输滞后的难题,利用深度学习变得越来越“聪明”,不再像从前那样需要进行事先的编程,就能在环境中自动探索出执行任务的最佳方式。

  从2月初开始,一个大眼睛、小脑袋、大嗓门的机器人在宁波栎社国际机场候机大厅“执勤”。这也是全国首个在机场投入使用的5G巡逻测温机器人。

  “防范新冠肺炎,少聚集、勤洗手、戴口罩、讲卫生……”走进机场候机大厅,就能看见它来回不停地喊话,提醒旅客注意个人安全防范。搭载了5个高清摄像头的机器人,在距离人群5米范围内进行红外体温测量,一旦发现体温异常的旅客,它会立即发出尖锐的报警声。此外,它还能智能识别旅客是否佩戴口罩,对于没有规范佩戴口罩的人员,现场通过高音喇叭喊话——“请您戴好口罩”。

  该机器人由中国移动宁波分公司部署。除此以外,宁波几家重点医院还有5G医护助理机器人、5G智能运输机器人、5G消毒清扫机器人等投入防疫一线的工作。

  同样,在深圳,5G+人工智能也让机器人能够迅速地“上战场”:在收到任务两天之内,优必选科技就在已经投入使用的5G机器人义警“黄田田”基础上新增开发了和防控疫情有关的功能与配件,用于深圳重点区域返程高峰的疫情防控。

  这些5G机器人综合运用了物联网、机器视觉、生物识别、人工智能、云计算、大数据等技术,集成各种环境感知传感器,不但在疫情防控中“立下功劳”,而且其用于车站、广场、商圈、学校、社区的广泛性,也显示出未来广阔的应用空间。

  机器人替人去做危险工作

  新冠肺炎疫情当中,智能机器人代替人力,在一些危险工作领域高效、环保、经济地完成任务,保护了一线“逆行者”们的安全,不仅让人们惊呼“科幻照进现实”,而且也令人深思人工智能机器人发展及应用对于未来的深刻意义。

  咽拭子是目前诊断新冠肺炎感染最主要的采样方法,整个采样过程虽然只需要10秒钟,但距离患者的脸不到20厘米,而且采集员每天至少要进行30次这种操作,采集流程极具危险性。

  如何最大限度降低医护人员在采样过程中的风险?钟南山院士团队与中科院沈阳自动化研究所联合提出了用智能化机器人进行咽拭子采样的解决方案。

  “我们主要聚焦于与人体组织直接接触的操作型机器人,可避免医务人员感染,提升生物样本采集的规范性,保证标本质量。”研发团队负责人介绍,机器人由蛇形机械臂、双目内窥镜、无线传输设备和人机交互终端三个主要部分构成。让采集员可以有面对面的触感来远程控制机器人,安全快速地完成咽部组织采样任务,不仅比医务人员更加轻柔,受试者咽部均无红肿、出血等不良反应,且一次成功率大大提升至95%以上。

  2月初,深圳的疫情形势较为严峻,唯一的定点收治医院第三人民医院每天要24小时值班测温,由于大部分医护人员要去救治病人,没有足够人手接待排查大量的疑似病例,远程无接触式测温成为一线医护人员最紧迫的需求。

  为此,优必选科技的150名研发人员展开了争分夺秒的紧张工作,在20天内不仅实现了远距离(2.5~3.5米)大范围、高精度(≤±0.3℃)的非接触式人体测温,让测温效率达到人工测温的20倍以上。同时,采用了可见光照片与红外照片共同锁定,测量体温的同时可以拍照记录,能有效识别并追踪体温异常人员,防止二次传播。

  最终,优必选科技的三款防疫机器人——室内测温巡检机器人、室外智能防疫机器人和医疗咨询机器人上岗,为人们提供室内体温监测与消杀、室外疫情管控与消杀、宣传与导诊服务。其中两款还入选科技部“科技抗疫——先进技术成果信息共享服务平台”。这些科技研发成果不但在当前防疫工作中发挥着重要作用,而且也昭示着未来人工智能机器人在机械重复作业、危险作业当中极大的用武之地,体现了科技向善的强大力量。

  (本报记者党文婷、曾毅、吴春燕、颜维琦、严圣禾、王忠耀)

【编辑:丁宝秀】

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