资源描述
2020人工智能助力新冠疫情防控 研究 报告 目 录 一 、 人工 智 能在 疫 情防 控 中的 应 用情况 . 3 （ 一 ）疫 情 监测 分 析 . 4 （ 二 ）人 员 物资 管 控 . 6 （ 三 ）后 勤 保障 . 7 （ 四 ）药 品 研发 . 8 （ 五 ）医 疗 救治 . 8 （ 六 ）复 工 复产 . 10 二 、 对人 工 智能 应 用的 剖 析情况 . 12 （ 一 ）热 门 抗疫 AI 产 品 分析 . 12 （ 二 ）人 工 智能 应 用发 展 剖析 . 15 三 、 有 关 建议 . 18 （ 一 ） 加 大 政策 支 持和 引 导力 量 。 . 18 （ 二 ）加 快 人工 智 能新 基 础设 施 建设。 . 18 （ 三 ）加 强 人工 智 能核 心 技术 攻 关。 . 19 （ 四 ）积 极 培育 人 工智 能 新业 态 新模 式 。 . 19 （ 五 ）加 紧 构建 人 工智 能 基础 数 据平 台 。 . 19 （ 六 ）加 速 推进 人 工智 能 标准 化 体系 建 设。 . 20 新冠肺炎疫情发生以来，以习近平同志为核心的党中央 把人民群众生命安全和身体健康放在第一位，提出了坚定信 心、同舟共济、科学防治、精准施策的总要求。习近平总书 记指出， “要鼓励运用大数据、人工智能、云计算等数字技术， 在疫情监测分析、病毒溯源、防控救治、资源调配等方面更 好发挥支撑作用。 ” 工业和信息化部科技司也发布了 “充分发挥人工智能赋能效用 协力抗击疫情 ”的倡议书，倡议进一步 发挥人工智能赋能效用，将人工智能产品服务应用于有效支 撑疫情防控。从红外热成像无接触快速测温到辅助诊断技术， 从基于大数据的智能疫情追踪，从机器人无接触配送到远程 办公，人工智能产品和应用无处不在。中国人工智能产业发 展联盟基于 “ 人工智能支撑新冠肺炎疫情防控信息平台 ” （ ky.aiiaorg/） 收集了 500 余个人工 智能抗疫案例， 对人工智能在助力疫情防控和复工复产应用情况进行了分 析，剖析了人工智能产业未来发展趋势和存在的问题，并针 对存在的问题针对性地提出了深化人工智能产业发展的意 见建议，希望能够抛砖引玉。 一、人工智能在疫情防控中的应用情况 截止 3 月 20 日，共收到抗疫 AI 产品反馈 500 余条，分 布如图 1 所示。其中，智能服务机器人、大数据分析系统和智能识别 （温测 ） 产品数量居前三，计算机视觉、语音、大数据等人工智能技术成熟度相对较高，面向使用场景丰富， 因此其代表产品在抗击疫情中也发挥了极大作用。智能医疗 辅助诊断系统、基因组检测、药物研发等 AI 产品数量偏少， 主要由于此类 AI 产品涉及算法与医学知识的结合，专业性高，研发需要的技术和成本门槛高。 图 1 抗疫 AI 产品分布 综观此次疫情防控，人工智能应用基本全程覆盖了各个环节，大幅节约了人工成本、减少了人力资源消耗，提高了效率，并极大减少了病毒感染传播的风险。归纳起来，主要包括疫情监测分析、人员物资管控、后勤保障、药品研发、医疗救治、复工复产等 6 个方向。 （一）疫情监测分析 1. 基于计算机视觉的自动体温监测 监测社会重点场所、重要部位，特别是人员密集区域 （如火车站、地铁等 ） 流动人员的体温，对于及时发现疑似患者、防止疫情大范围传播扩散具有极其重要的意义。传统的人工 检测手段，需要近距离接触，存在交叉感染的风险，检测效 率不高又常常导致现场堵塞、秩序混乱。基于图像识别技术和红外热成像技术的自动测温系统，利用人体检测和人脸识别技术检测人体并标记人，然后根据红外成像技术对人流进行实时非接触式体温监测，快速甄别和筛选体温异常人员并进行预警；利用行人定位、跟踪以及人脸识别技术，还可配合对高危人员执行隔离任务。国内百度、商汤、旷视、大华、海康威视等公司推出的自动体温监测产品在火车站、机场、 地铁站、社区等公共场所已大量使用，它们能够同时对多人 实时检测，识别误差 0.3 。由于全程无接触，通行效率大大提高。 2. 基于大数据智能的疫情追踪 此次疫情爆发恰逢春节，人员流动性大，社会规模性聚集多，交叉传染传播的风险急剧上升，特别是病毒有 2 周左右的窗口期，处于潜伏期的患者很难在现场体温检测中被发现 排查处理。如何事后精准倒查、追踪高风险人员，是对此次防疫工作的一次重大考验。利用数据挖掘技术对手机漫游信息、消费数据以及交通出行数据等进行快速筛查分析，帮助工作人员掌握人口流动信息，能够破解这一难题。基于这 一思路，百度、搜狗、 360 等企业推出了疫情地图、疫情跟 踪、同乘查询等信息服务系统，滴滴等网约车平台推出可追 溯乘客出行记录，极大方便有关部门、普通用户自查疫情风 险，搜集高风险人员信息系统，及时做好防范应对工作。北 京经济技术开发区联合京东数科等推出疫情防控可视化指 挥平台 “战疫金盾 ”系统，目前已汇聚 56 个小区近 4 万居 民健康信息，其在满足辖区内企业和居民自主上报疫情防控信息的同时，还具有支撑疫情态势研判、疫情防控部署功能。 （二）人员物资管控 1. 基于语音语义的人员摸底排查 由于社会人口流动性大，一线随访排查、通知宣教、重点群体监管等工作量急剧增加，单纯依靠人工，一方面人力不足，一方面效率低，并且加剧病毒感染传播的风险。百度、阿里巴巴、腾讯、科大讯飞、思必驰等企业研发的智能外呼 机器人系统，利用语音合成、语音识别、语义理解等智能语音语义技术，可将疫情监测 政策、防护知识等信息合成为语音传达给居民；同时与居民进行有效互动问答，识别并理解 居民的意图，自动完成居民活动区域、接触人群、是否出现典型症状等关键信息收集，进行统计分析处理，从而高效、安全地服务医疗机构、基层社区等的防控工作。 2. 智能应急调度平台 物资调度是做好防疫工作的一项重要任务。充分运用机器人、人工智能、移动互联网和大数据技术，通过专有网络 或 5G 网络对所有前端应急救援装备进行综合管理和操控， 收集、处理和分发前端信息和图像，打造智能应急调度平台， 极大地提高了物资管理、流动的效率。京东推出了应急资源 信息平台，撮合全国范围内的防护用品、物资等进行交易。 东软的物资管理平台能够对区域内的现有物资做可视化展 示，如物资储备分配热力图、数据量的柱形图等，对物资物 流管理做到精细化跟踪监测统计；物资发放能够结合重要性、需求程度等提供智能化的分配方案。此外，还有一些智能系 统能够提供仓库现场机器人巡检消杀、数据自动采集等服务。 （三）后勤保障 1. 无人机 /机器人系统 无人机 /机器人技术能够为疫情防控提供部分后勤保障能力，如现场消毒、监测、送药、物流、监控等。无人机 / 机器人通常会携带视觉、激光等传感器，通过图像理解技术、激光数据分析算法等可以实时感知外界环境，对其中的危险 进行识别并规避，同时为路径规划导航提供信息，最后完成 特定任务。博鹰通航的卫生防疫无人机，通过旋翼下洗气流， 可快速实现将消毒药液传播到防疫区域，防疫效率高于人工 几十倍，且速度快、覆盖范围大。猎户星空的递送机器人 “豹小递 ”已经应用于多家医院，不仅能够送药送餐，还可以实现 化验单、药品、医疗防护物资、消毒工具、医疗废料的定点配送与运输。麦飞科技研发的无人机监测系统，可对疫情隔 离观察区进行实时监测与分析，包括但 不限于房屋人员分布 情况，物资供应情况等。京东物流机器人、无人机在武汉已经在为封闭的地区提供物流服务。 2. 远程办公、在线教育 疫情期间远程办公、上网课成为普遍现象。其中，文档在线协作、远程视频会议等综合运用了云计算、 5G、人工智能、大数据、移动互联网等相关技术。例如，科大讯飞的智 慧教育标准解决方案，在常规直播教学外，利用其智学网系统能帮助学生进行针对性的自主学习，根据学生对知识点的掌握情况规划最佳学习路径，并推荐针对弱项的视频学习和针对练习的 “精准化练习 ”。科大讯飞最新 C 端办公 产品，以人工智能为基础，在办公场景下的应用在这个产品上做了一系列的技术革新，其中 AI 语音转文字的功能可以将会议内容语音实时转写，在会议、记录场景下实现了设备代替了人工速记；云端储存和语音搜索的功能在办公、学习、生活场景下手写记录、录音成文、语音搜索上体现了人工智能技术高效和便捷的优势。 （四）药品研发 大数据、人工智能等正成为新药研发的重要手段，有利 于加快新药品的研发速度，为药物研发提供计算机辅助研究， 大大降低研发风险和研发成本。本次疫情中，利用人工智能 辅助的虚拟药物筛选系统，能够以 2019-nCoV 冠状病毒主蛋 白酶 （ 3CLpro)的高分辨率晶体结构对收录已上市药物进行计 算筛选，获得打分较优的潜在有效药物。 （五）医疗救治 1. 基于影像视觉技术的肺部辅助分析 新型冠状病毒的感染者肺部存在病变，对病毒性病灶定量分析及疗效评价，有助于患者病情的管理和精准医制。目前需要专业医生手工勾画量化，耗时耗力且一致性较差。医 疗影像视觉技术实现了对新型冠状病毒性肺炎 CT 影像的智 能化诊断与定量评价，可对局部性病灶、弥漫性病变、全肺 受累等各类肺炎疾病严重程度进行分级；通过目标检测技术 和分割技术等定位肺部病灶，从而完成病灶形态、范围、密 度等分析，测算疾病累计的肺炎负荷，实现临床病情的辅助 判断。依图科技建设的 “新型冠状病毒性肺炎智能评价系统 ” 在上海市公共卫生临床中心上线，能够实现病变区域的自动 检测，将定量分析时间从 5-6 小时缩短到在 2-3 秒，极大提 升了精准定量分析的效率，并且显示出高稳定性的诊断质量。 北京推想科技与武汉同济医院、深圳市第三人民医院合作研 发针对新型冠状病毒肺炎特别版，其利用人工智能技术的深 度学习、图像识 别等对检出的病灶进行测量、密度分析，支 持患者前后片对照，提供量化数据对比结果，帮助医生更快 完成疑似患者诊断。另外，商汤、腾讯觅影、深睿医疗研发 的肺部影像分析系统也已经在一些医院部署投入使用。 2. 基于人工智能算法的基因组检测 新型冠状病毒的主流检测手段为核酸检测方法，通常采用纯手工操作以防止病毒泄漏，并且为了确保检测的准确性还需要多次复核，导致实际检测时间较长。核酸检测方法还只能检测到病毒基因的局部，对于变异的病毒可能会存在漏检的情况。全基因组检测技术针对病毒基因建立了蛋白质三维结构预测模型，可以对疑似病 例的样本进行全基因组序列分析比对，并大幅度缩短确诊时间。百度免费开放线性时间算法 LinearFold，可将此次新型冠状病毒的全基因组二级结 构预测从 55 分钟缩短至 27 秒，提速 120 倍；阿里达摩院、杰毅生物和浙江省疾控中心联合研发的新型检测设备，通过训练 BiLSTM+DNN 的模型，可以将原来数小时的疑似病例基因分析缩短至半小时，大幅缩短疑似患者确诊时间。 3. 基于自然语言理解的智能问诊 智能问诊系统能够在线为病患提供问诊服务，其使用应用语义理解、情感分析等人工智能技术，通过问题预判、意图反问、分类识别、相似度匹配等方法，不仅能够解答何种情况需要就医，还能实现疫情防控动态进展、科学防护知识、 谣言鉴别等问题精准解答，并支持人机协作、自主学习、会话引导等功能。百度灵医智惠推出的 “智能咨询助手 ”倍数级提升咨询效率，每日调用近万次。阿里巴巴在 “浙里办 ”（一 款基于浙江政务服务网一体化平台能力的 APP） 提供的网上 智能问诊服务上线第一天对用户咨询的解决率超过 92%。 （六）复工复产 1. 清扫消毒 保持工作环境的干净整洁及定时消毒，是复工复产的重要安全 保障。看似简单的工作，如果单纯依靠人工，很难不流死角彻底消毒。智能服务机器人运用计算机视觉、智能语音语义等核心 AI 技术，支持强大的清洁功能，能够提供多种服务模式，如采用清扫 +喷洒消毒液体的组合清扫方案， 有效降低二次传染，起到高效控尘、消毒的作用。深兰科技研发的智能扫路机，具备可自主规划路线，自主识别障碍物、
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