人工智能学院举办AI+系列讲座:医疗机器人的机遇与挑战

  • 图/文 崔新宇 (人工智能学院)
  • 创建于 2022-04-15
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  4月8日,人工智能学院邀请侯增广为学子们带来了《医疗机器人的机遇与挑战》这一讲座。侯增广,中国科学院自动化研究所研究员,博士生导师,复杂系统管理与控制国家重点实验室副主任,国家杰出青年基金获得者,万人计划入选者,IEEE Fellow。目前担任中国自动化学会副理事长,是亚太神经网络国际学会副主席、国际神经网络学会理事,还担任《IEEE Transactions on Cybernetics》、《Neural Networks》等期刊编委。

  侯增广从多方面、多角度,全面地、系统地为同学们介绍了医疗机器人这样的具有着巨大发展应用前景的交叉学科项目。侯增广首先介绍了医疗机器人的背景。首先是整个相关行业的大背景,制造业gdp占比逐年走低而医疗相关gdp逐年走高,那么医疗机器人很有可能就是未来制造业的一个重点。再加上我国人口不断趋于老龄化,养老保险支出加剧,这样的社会人口结构变化会为医疗护理带来巨大的压力,所以这也为医疗机器人这一交叉学科带来了发展的新机遇。

  随后侯增广介绍一些机械与医疗结合、人工智能与医疗结合的研究成功与最新前沿内容。随着研究的不断展开,通过一些机器辅助训练装备的介入,原本认为不可修复的疾病也逐步变得有可能实现治疗了。比如一篇最近的《Science》论文中,有一项通过化学药物、电极刺激与机器辅助训练三者结合进行治疗,成功地让受实验小鼠建立了脊髓与大脑的新连接。这些也进一步证实了康复训练有助于诱发神经的可塑性,通过医疗器械带动身体的运动的刺激,有助于促进大脑区的激活度,实现皮质脑干通路的步长,促进轴突再生与血管生成,促进受损神经的恢复。侯增广随后介绍了对于这类应用重要的人机交互内容,不仅对于医疗机器人,任何一个系统若是可以拥有更好的人机交互性能的话,都会有助于更好地发挥它的功效。

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  在人机交互中,机器人的感知十分重要。需要让机器人更准确地理解人的行为意图以及当前的作业环境,目前的一个研究热点是多模态的信息感知,其中的一个研究课题也是从大量冗余的信息中复合地提取最有效的信息,多传感器需要有一个较好的融合方式,强化智能体对于动态非结构化环境的理解。此外机器人也最好拥有持续学习与准确感知的能力,这都会在未来的医疗辅助上具有更好的适用性。对于具体的感知传感器,一些前沿的研究集中于脑机接口、肌电触发等方面。

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  对于各类机械结构,还有很重要的一点就是安全的控制。比如无人机的飞控系统中必须要加入对于安全飞行的飞控部分。现有的手术辅助器械以及正在不断发展的手术机器人也必须具有高度的鲁棒性与安全性,必须要有极低的失控风险。未来在人口老龄化的压力下,高精度的手术机器人的需求会越来越多,如何快速发展更加智能化、精度更高且保证安全的手术机器人也是一个研究热点。也许在未来一场完全无人、自动化的手术就会变为现实,侯增广也希望有兴趣有志向的同学们可以向这些方向努力科研。

  演讲结束后,侯增广亲切地与同学们进行互动并解答了同学们的疑问。最后在热烈的掌声中,侯增广结束了这场讲座。

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责任编辑:脱畅