上海市卫生健康统计中间曹剑峰：AIGC与医疗瞻望

2022年是AIGC（Al-Generated Content，人工智能生成内容)火爆出圈的一年，不但备受投资界存眷，更是被手艺和财产界竞相追逐。

作者： 曹剑峰，上海市卫生健康统计中间副主任（原上海市卫生健康信息中间）来历： CHIMA2023-03-15 10:20:47

1、AIGC成长布景

2022年是AIGC（Al-Generated Content，人工智能生成内容)火爆出圈的一年，不但备受投资界存眷，更是被手艺和财产界竞相追逐。大师认为AIGC会代表新一轮科学范式转移的最先。我们先来看看AIGC成长的几个要害节点：

1957年莱杰伦·希勒(Leiaren Hiller)和伦纳德·艾萨克森(Leon ard lsaacson)完成了人类汗青上第一支由计较机创作的音乐作品便可以看做是AIGC的初步，距今已有65年。

2014年，伊恩·古德费洛(lan Goodfellow)提出的生成匹敌收集(Generative Adversarial Network，GAN)成为初期最为闻名的生成模子。GAN利用合作的零和博弈框架来进修，被普遍用在生成图象、视频、语音和三维物体模子。

随后，Transformer基在流的生成模子(Flow-based Models)、分散模子(Diffusion Model)等深度进修的生成算法接踵出现。此中Transformer模子是一种采取自留意力机制的深度进修模子，这一机制可以依照给输入数据各部门主要性的分歧而分派分歧的权重，可以用在天然说话处置(NLP)、计较机视觉(CV)范畴利用。

分散模子(Diffusion Model)是受非均衡热力学的开导，界说一个分散步调的马尔可夫链，逐步向数据添加随机噪声，然后进修逆分散进程，从噪声中构建所需的数据样本。分散模子最初设计用在去除图象中的噪声。跟着降噪系统的练习时候愈来愈长而且愈来愈好，它们终究可以从纯噪声作为独一输入生成传神的图片。但是从最优化模子机能的角度动身，分散模子相对GAN来讲具有加倍矫捷的模子架构和切确的对数似然计较，已代替GAN成为最早进的图象生成器。2021年6月，OpenAl颁发论文已明白了这个结论和成长趋向。

总的来看，AIGC在2022年的忽然爆发，首要得益在深度进修模子方面的手艺立异。不竭立异的生成算法、预练习模子、多模态等手艺的碰撞融会带来了今天AIGC手艺突飞大进式的变化，并具有通用性、根本性、多模态、多参数、练习数据量年夜、生成内容高质不变等新特点。

2、AIGC财产系统架构

第一层是根本层：也就是由“预练习模子”为根本而搭建的AIGC手艺根本举措措施层。因为“预练习模子”的高本钱和手艺雷竞技投入，具有较高的进入门坎，需要散布式年夜模子作为根本算力框架。以2020年5月推出的猜测练习GPT-3为例，其一个练习计较周期的本钱可能接近1200万美元。是以今朝进入预练习模子的首要机构为范畴头部赛道企业、超年夜型院校科研机构等。国内影响力较强的就是行将在3月发布的文心年夜模子。2022年上半年，百度进级了使命相干常识加强的千亿年夜模子文心ERNIE 3.0 Zeus。这个模子除进行无标注数据和常识图谱的进修外，还经由过程延续进修算法对百余种分歧情势的使命进行进修，以实现使命常识的加强。由于有了根本层年夜模子的手艺支持，下流行业才能如雨后春笋般成长，构成了今朝的AIGC贸易大水。

第二层是中心层：即垂直化，场景化、个性化的模子和利用东西。预练习的年夜模子是根本举措措施，在此根本上可以快速抽取生成场景化、定制化、个性化的小模子，实此刻分歧行业、重直范畴，功能场景的工业流水线式摆设，同时兼具按需利用，高效经济的优势。2022年6月，文心年夜模子中的轻量化手艺加持的多个文心ERNIE 3.0 Tiny轻量级模子开源至飞桨天然说话处置模子库PaddleNLP中，直接经由过程在线蒸馏手艺将预练习年夜模子紧缩成预练习小模子。该模子刷新了中文小模子的SOTA成就。

跟着兼具年夜模子和多模态模子的AIGC模子加快成为新的手艺平台，模子即办事(Model-as-a-Service MaaS)最先成为实际，估计将对贸易范畴发生庞大影响。

第三层是利用层：即面向C端用户的文字、图片、音视频等内容生成办事。在利用层偏重知足用户的需求，将AIGC模子和用户的需求无缝跟尾起来实现垂直落地。利用层开放的不但仅是法式，还其已练习好的模子，后继创业者能更好的借助这一开源东西，以C端消费级显卡的算力门坎，发掘出更丰硕的内容生态，为AIGC在更普遍的C端用户中的普和起到相当主要的感化。此刻切近C端用户的东西更加丰硕多样，包罗网页，当地安装的法式，移动端小法式，群聊机械人等，乃至还操纵AIGC东西定制代出图的内容消费办事。

跟着数字手艺与实体经济融会水平不竭加深，和互联网平台的数字化场景向“元宇宙”转型，人类对数字内容总量和丰硕水平的整体需求不竭提高。AIGC作为当前新型的内容出产体例，已率先在传媒，电商、影视，文娱等数字化水平高，内容需求丰硕的行业获得重年夜立异成长，市场潜力逐步闪现。与此同时在推动数实融会、加速财产数字化转型的历程中，金融、医疗、工业等各行各业的AIGC利用也都将快速成长起来。

3、AIGC特点与医疗场景连系瞻望

在内容消费范畴，AIGC已重构了全部利用生态。AIGC在内容生成范畴有以下优势特点:

1.通用信息抽取手艺UIE（Universal Information Extraction），连系医学NLP供给通用的后布局化增益：基在Prompt思惟，将但愿抽取的Schema信息转换成“线索词”（Schema-based Prompt）作为模子输入的前缀，使得模子理论上可以或许顺应分歧范畴和使命的Schema信息，并按需抽掏出“线索词”指向的成果，从而实现开放域情况下的通用信息抽取。

从以上图片看，将来的智能文档阐发平台可供给包罗文档信息抽取、文本内容审查、企业文档治理、文档格局解析、文档内容比对等全方位一站式的文档智能办事，可以构成一套完全的垂直范畴医学文档场景化解决方案。其成果可以撑持开放式文档抽取问答模子，直接的医疗范畴场景就是健康咨询、陈述解读、纸质和图片医学文档的“爬虫式”后布局化。这使得病院沉淀下来的年夜量潜伏的“数据资产”，将完全解脱传统的“数据清洗”的禁锢。

2.年夜模子预练习下主动内容生成，撑持跨模态：基在千亿级年夜模子并行架构下，对通用使命年夜型说话和图象Al模子可用在主动生成内容。

AIGC模子可以生成多种类型的内容，包罗文本、图象和音视频、3D内容等等。这可以帮忙专业人士建立多样化、更有趣的内容，从而吸引更普遍的人群。医疗范畴直接的受益点就是将来患者的“电子病历”和“电子健康档案”中的首要医疗文书，将经由过程年夜模子的泛在语义连系指令微调小模子的精练语义相融会，而主动生成部门焦点内容，其内容也将是文字连系图片和视频乃至部门3D内容。图文并茂的新特征，将极年夜的丰硕病案的可读性和内容的可注释性。既为将来电子病历、电子健康档案的“互联互通互认”，向患者小我开放奠基根本，也为基在医学科研与临床真实世界的研究供给支持。

3.下降范畴门坎和运营本钱，提高专业内容和治理质量：将来范畴内基在AIGC内容建造的门坎和本钱将显著下降、效力也会显著提高。行业专家将可以以更低的本钱，和更高的出产速度，缔造出有怪异价值和自力视角的内容。并且AIGC生成的内容，因为其“AI”的血缘，可能比人类建立的内容质量更高从而起到杰出的智能辅助感化。由于人工智能模子可以或许从年夜量数据中进修，并辨认出人类显在的或隐在的治理和节制新逻辑，并把这些逻辑贯串到内容生成中，这将发生出更正确和信息更丰硕的内容。之前述的医疗文书为例，文档的模板更规范、质控逻辑更清楚、内容表达更丰硕、易读性和可注释性也更强。并且可以极年夜地把医务人员从平常繁琐的文件梳理工作中解放出来，把更多的精神投入到患者医疗救治办事和临床科研中去。

4.可实现个性化内容办事，聊天机械人和“数字人”成为新的、更包涵性的用户交互界面：人工智能模子可以按照小我用户的爱好生成个性化内容。这可使垂直范畴专业人士，建立出方针受众更感爱好的内容，并被普遍浏览或分享。将来跟着机能的讲一步晋升，对话式AIGC在搜刮、常识传布等范畴有很年夜的利用空间。AIGC的终究方针是做一个近似在新时期的“搜刮引擎”。今朝从ChatGPT展现出来的内容输出质量和内容笼盖多维度，已可以直面“搜刮引擎 与“问答社区”等相干利用。AIGC支持了Al驱动将来“数字人”多模态交互中的辨认感知和阐发决议计划功能，并使其“高度拟人化”。此中天然说话处置比如是“数字人”的年夜脑，“说人话”直接影响受众的交互体验。而计较机视觉ViT决议了“数字人”脸部脸色和肢体动作的人类感情天然吐露。今朝主流的体例是环绕NLP能力经由过程文本驱动，素质是经由过程ASR-NLP-TTS等AI手艺进行感知-决议计划-表达的闭环来驱动“数字人”交互。医疗可对接的场景很轻易想到将来“12320”热线的无人值守、数字家医智能患者随访、健康评估、健康咨询与宣教、长途医疗等需要年夜量人机交互的场景和医疗办事新模式范畴。

5.元宇宙概念提出后，互联网下一个主要标的目的将从“在线 走向 在场 ，周全迈向3D互联网新时期，而AIGC将成为打造虚实集成世界的基石。将来人们将可以在虚拟空间中构建仿真世界，在实际世界“叠加”虚拟加强，以实现传神的临场感。跟着各类交互、仿真、传输手艺的不竭冲破，信息在传输层愈来愈接近无损，假如“算法”、“算力”、“算据”的整合能力仍可不竭晋升，则将来数字仿真能力将“真假难辨”，而人类在3D互联网中的交互和沉醉体验将到达新高度。假如这一无邪的到临，代表AIGC的能力已扩大到从虚拟场景、到虚拟脚色、再到虚拟内容的周全仿真能力的生成式内容全笼盖。将来的“互联网病院”的场景也将进级，从此刻的“线下”与“线上”的一体化，走向将来“现场”和“在场”的一体化。所谓“在场买卖”，“现场交割”的互联网诊疗运营和办事新模式的呈现，使患者不再遭到时空的限制，人人都将可以“兼顾有术”。医疗垂直范畴办事为王、内容为王的新时期也将到来。医疗办事供方、需方、监管方的三者关系，将在新一代互联网3D空间中以虚拟实际的体例睁开周全的沉醉式体验和内容互动。

4、AIGC助推元宇宙成长

将来AIGC将是鞭策元宇宙成长的主要出产东西：

起首，AIGC为构建沉醉式的元宇宙空间情况供给了焦点根本举措措施手艺，将成为元宇宙的出产力东西。元宇宙在理论上可以用在工作、会议、游戏和糊口社交等各类人类勾当，是以需要在元宇宙空间中建立各类各样的勾当对象，建筑和勾当情况。可是在曩昔为了构建这些数字情况，需要开辟团队半手工地建立每个部门，专业化门坎高、工作量庞大其本钱高企。而此刻AIGC已可以实现建立传神的3D虚拟空间情况、虚拟人物，而且效力和本钱可以知足年夜范围的元宇宙字间通用情况的同一建立。AIGC使得新一代数字化“创世纪”成为可能。

其次，AIGC将作为出产力东西，为元宇宙用户供给个性化内容体验。年夜量个性化、多元化的数字内容是将来吸惹人们在“元宇审”中“留连忘返”的主要缘由。虚拟场景、虚拟脚色、虚拟身份、虚拟内容的映照、毗连和对齐需要高度智能化的出产东西。而这些内容假如仅经由过程人工体例来出产既本钱高又耗时长，必定没法知足用户的海量需求，是以需要AIGC作为主要出产力东西来知足助推“元宇宙”的早日到来。

5、竣事语

数字经济多是将来替换石油能源经济的成长新标的目的，今朝慎密发布的相干文件和机构鼎新方案，也进一步印证了这一点。人工智能作为数字经济的“上层建筑”，固然今朝还不是全能的，但将来假如没有也是千万不克不及的。“数字化”说到底其实就是为领会决布局化和语义化问题；“智能化”就是为了使逻辑和推理变得加倍人道化和高度可泛化。AIGC正好同时契合了这两个维度的标的目的，并且在手艺系统内实现了二者高度的融会，所以AIGC将来的成长与垂直行业相连系，接了“地气”后成长空间将加倍不成限量。

格物致知、以物格物、推近致远，应当是我们具有的“科学立场”。这篇文章今朝仍是一种“推演”，而我们文中所述的各种在将来回头再看，可能早已“进步神速”，仅仅“九牛一毫”罢了。固然在兴奋中之余我们也应当苏醒的熟悉到：科技的同党常常会在伦理的海洋里出现涟漪。可是不管若何，科技向善、科技为人类福祉而奋斗，应当是万变不离其宗的“科学精力”。

AIGC电子病历电子健康档案

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