曾經(jīng)人工智能的翹楚IBM Watson，如今為何成為笑柄

早在2011年時(shí)，Watson(沃森)就在智力競(jìng)賽節(jié)目 Jeopardy! 中獲勝，自此之后IBM 就在一直積極宣傳沃森。然而最近一段時(shí)間沃森帶來(lái)了許多壞消息。沃森曾與休斯敦安德森癌癥研究中心合作，去年雙方分道揚(yáng)鑣。IBM營(yíng)收停止增長(zhǎng)，股價(jià)起起落落，分析師甚至開(kāi)始質(zhì)疑：沃森真能帶來(lái)更多價(jià)值嗎?知名科技投資人 Chamath Palihapitiya 今年5月接受 CNBC 采訪時(shí)表示：“沃森就是一個(gè)笑話。”

保羅·唐(Paul Tang)的妻子在醫(yī)院做了膝關(guān)節(jié)替換手術(shù)，他陪妻子住院。每年，美國(guó)有大約70萬(wàn)人做這樣的手術(shù)。外科醫(yī)生來(lái)了，唐本人就是初級(jí)治療內(nèi)科醫(yī)生，他問(wèn)醫(yī)生，預(yù)計(jì)什么時(shí)候妻子才能回歸正常人的生活，根據(jù)他的經(jīng)驗(yàn)判斷。外科醫(yī)生一直含糊其辭，沒(méi)有明確答案。唐說(shuō)：“我真是被打敗了，他居然不知道。”Paul Tang很快了解到，大多數(shù)內(nèi)科醫(yī)生基本上都不知道病人回到家、回到工作中的生活是怎樣的，他們無(wú)法對(duì)病人的生活進(jìn)行評(píng)估，對(duì)于病人而言，這種評(píng)估至關(guān)重要。

沃森是一個(gè)機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)，IBM 將未來(lái)押在沃森身上。沃森可以給內(nèi)科醫(yī)生提供信息，例如，告訴醫(yī)生還要等多長(zhǎng)時(shí)間，病人才能正常行走或者爬樓梯，不會(huì)疼痛。它還可以分析圖片和組織樣本，為特定病人制定最佳治療策略。

自從沃森在智力競(jìng)賽節(jié)目 Jeopardy! 中獲勝之后，衛(wèi)生保健便成為機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)瞄準(zhǔn)的熱門(mén)市場(chǎng)。研究公司 CB Insights 在報(bào)告中指出，自2013年以來(lái)至少出現(xiàn)106家創(chuàng)業(yè)公司，它們?nèi)匀辉跔I(yíng)業(yè)。

今年，沃森曾與休斯敦安德森癌癥研究中心分道揚(yáng)鑣。針對(duì)沃森的批評(píng)(包括安德森癌癥中心的批評(píng))似乎與技術(shù)無(wú)關(guān)，并不是說(shuō)技術(shù)存在缺陷。只是IBM對(duì)于目前沃森所處的水平太過(guò)樂(lè)觀，這才招來(lái)批評(píng)。事實(shí)上，談到將AI應(yīng)用于衛(wèi)生保健，沃森健康有很大的可能會(huì)成為領(lǐng)導(dǎo)者。如果說(shuō)現(xiàn)在還沒(méi)有取得很大的成就，那么最大的障礙于數(shù)據(jù)，IBM需要特定類型的數(shù)據(jù)，用來(lái)訓(xùn)練系統(tǒng)。在多種環(huán)境下，數(shù)據(jù)供應(yīng)嚴(yán)重不足，很難獲得。這個(gè)問(wèn)題不只是沃森的問(wèn)題，其它系統(tǒng)也一樣。對(duì)于整個(gè)衛(wèi)生保健機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域而言，都面臨這樣的問(wèn)題。

缺少數(shù)據(jù)、無(wú)法獲得數(shù)據(jù)可能會(huì)讓沃森的發(fā)展速度變慢，同樣的，IBM的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手也會(huì)受到傷害。為什么呢?因?yàn)橐@得數(shù)據(jù)，最好的辦法就是與大型衛(wèi)生保健機(jī)構(gòu)密切合作，而這些機(jī)構(gòu)在技術(shù)面前有點(diǎn)保守。與創(chuàng)業(yè)公司相比，有一點(diǎn)IBM做得比較好：它得到了大機(jī)構(gòu)高管和IT經(jīng)理的信任。雖然安德森項(xiàng)目存在一些問(wèn)題，IBM仍然有著很大的優(yōu)勢(shì)。許多醫(yī)療中心、衛(wèi)生保健管理團(tuán)體、生命科學(xué)企業(yè)都引進(jìn)了沃森，它們都會(huì)提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)，正是這些數(shù)據(jù)為未來(lái)的醫(yī)療模式奠定了基礎(chǔ)。

時(shí)間表不切實(shí)際

沃森與安德森癌癥中心“分手”說(shuō)明IBM對(duì)沃森鼓吹過(guò)度，結(jié)果招來(lái)麻煩。

2012年，安德森癌癥中心與IBM開(kāi)始合作，它們的目標(biāo)是讓沃森閱讀數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)涉及病人的癥狀、基因序列、病理報(bào)告，然后將信息與內(nèi)科醫(yī)生的報(bào)告、重要期刊論文整合，幫助醫(yī)生制定診斷和治療策略。IBM和安德森癌癥中心對(duì)技術(shù)期待過(guò)高。2013年，IBM曾經(jīng)豪言壯語(yǔ)說(shuō)“計(jì)算新時(shí)代來(lái)了”，這種論斷給了《福布斯》一種錯(cuò)覺(jué)，似乎沃森“現(xiàn)在可以處理臨床實(shí)驗(yàn)”問(wèn)題，再過(guò)幾個(gè)月就能用在病人身上了。2015年，《華盛頓郵報(bào)》引述一名IBM沃森管理者的話說(shuō)，沃森正在構(gòu)建集體智慧模式，介于機(jī)器與人之間?！度A盛頓郵報(bào)》還說(shuō)，訓(xùn)練時(shí)機(jī)器系統(tǒng)的目標(biāo)是成為醫(yī)生的助理，幫助他們做之前不能做的事。

今年2月，德州大學(xué)(安德森癌癥中心就是它運(yùn)營(yíng)的)宣布項(xiàng)目終結(jié)，癌癥中心向IBM支付3900萬(wàn)美元賠款，原本項(xiàng)目合同的規(guī)模只有240萬(wàn)美元。研究4年之后，雙方?jīng)]有開(kāi)發(fā)出一個(gè)可以用在病人身上的工具，技術(shù)只能用在實(shí)驗(yàn)性測(cè)試中，沒(méi)辦法投入使用。關(guān)于沃森一事，安德森癌癥中心不予置評(píng)，內(nèi)部不知道如何管理項(xiàng)目，如何獲得資金，這可能才是問(wèn)題的根源。

并不是說(shuō)IBM沃森沒(méi)有問(wèn)題，事實(shí)上，它的問(wèn)題比任何其它的項(xiàng)目都要大。

到底是什么使得研究受挫?首先你要深入理解機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)(比如沃森)的訓(xùn)練方式。沃森持續(xù)對(duì)內(nèi)部處理流程進(jìn)行微調(diào)，從中學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，這樣一來(lái)解決某些問(wèn)題時(shí)獲得正確答案的概率就會(huì)提高。正確答案必須是已知的，這樣系統(tǒng)才會(huì)知道什么時(shí)候?qū)α?，什么時(shí)候錯(cuò)了。系統(tǒng)處理的訓(xùn)練問(wèn)題越多，結(jié)果就會(huì)越好。

要訓(xùn)練系統(tǒng)在X線中識(shí)別惡性腫瘤還是比較簡(jiǎn)單的。如果解決的謎題大大超出人類的已知范疇，比如了解基因變異與疾病的關(guān)系，沃森就會(huì)顯得無(wú)能為力，它會(huì)碰到“雞與蛋”的問(wèn)題：數(shù)據(jù)沒(méi)有經(jīng)過(guò)專家的篩選，沒(méi)有有效組織過(guò)，如何用這樣的數(shù)據(jù)訓(xùn)練系統(tǒng)呢?紐約斯隆-凱特琳癌癥中心計(jì)算病理學(xué)家Thomas Fuchs解釋說(shuō)：“如果你正在訓(xùn)練自動(dòng)駕駛汽車，任何人都可以給樹(shù)、標(biāo)志貼標(biāo)簽，這樣系統(tǒng)就可以學(xué)習(xí)如何識(shí)別它。但是醫(yī)學(xué)是一個(gè)特殊的領(lǐng)域，需要專家訓(xùn)練幾十年，給信息貼上正確的標(biāo)簽，輸入計(jì)算機(jī)。”

IBM希望沃森能夠在一些領(lǐng)域做出貢獻(xiàn)，其它企業(yè)的機(jī)器學(xué)習(xí)解決方案也是樣打算的，在所有這些領(lǐng)域都有障礙存在。要訓(xùn)練沃森處理海量數(shù)據(jù)，從中挑選出少數(shù)與單個(gè)病人有關(guān)的重要信息，首先需要人親自訓(xùn)練，用成千上萬(wàn)個(gè)案例訓(xùn)練。

例如，為了讓沃森識(shí)別與疾病有關(guān)的基因，它需要成千上萬(wàn)的病歷，這些病人患有特殊疾病，他們的DNA已經(jīng)分析過(guò)。然而，要獲得“基因-病歷”結(jié)合的數(shù)據(jù)相當(dāng)難。許多時(shí)候，數(shù)據(jù)并沒(méi)有以正確的格式記錄，或者根本不存在，又或者數(shù)據(jù)來(lái)自于幾十個(gè)不同的系統(tǒng)，很難處理。

如果將更好的數(shù)據(jù)交給臨床醫(yī)生，就可以提高初級(jí)治療水平。在日常的初級(jí)治療過(guò)程中，當(dāng)問(wèn)題不太嚴(yán)重時(shí)醫(yī)生如果錯(cuò)過(guò)了治療機(jī)會(huì)，等到病情變得嚴(yán)重起來(lái)，病人進(jìn)了急診室或者讓專家治療，此時(shí)承受的痛苦會(huì)更大，成本也會(huì)大幅增加。IBM沃森健康首席醫(yī)療官Anil Jain說(shuō)：“在健康方面花的錢有三分之一是不需要的。”人們認(rèn)為，機(jī)器學(xué)習(xí)有機(jī)會(huì)解決這個(gè)問(wèn)題。

診斷病人時(shí)，為了讓醫(yī)生得出更好的結(jié)論，沃森需要找到彼此的關(guān)聯(lián)，也就是健康記錄和健康社會(huì)決定因素的關(guān)系。這些因素包括：病人是否吸毒、飲食是否健康、呼吸的空氣是否清新等等。唐認(rèn)為，今天，幾乎沒(méi)有醫(yī)院或者醫(yī)療實(shí)踐從大量病人身上獲得可靠的數(shù)據(jù)。部分是因?yàn)獒t(yī)生接受現(xiàn)代數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)型醫(yī)療實(shí)踐方法的速度有點(diǎn)慢?？死m夫診所(Cleveland Clinic)的內(nèi)科醫(yī)生、衛(wèi)生保健信息專家Manish Kohli認(rèn)為：“衛(wèi)生保健行業(yè)接受技術(shù)的速度很慢，真是讓人尷尬。”

如果存在這樣的數(shù)據(jù)，IBM一般會(huì)花錢購(gòu)買。IBM收購(gòu)了一些企業(yè)，比如Truven Health Analytics、Explorys和Phytel，它們都是處理大數(shù)據(jù)的企業(yè)，這些數(shù)據(jù)來(lái)自醫(yī)院和病人群體。雖然與安德森癌癥中心的合作終止了，IBM還是與其它機(jī)構(gòu)達(dá)成了重要合作，進(jìn)一步獲得更多的病人數(shù)據(jù)。

與IBM合作的就有Atrius Health，它是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，里面有將近900位內(nèi)科醫(yī)生，主要是初級(jí)護(hù)理內(nèi)科醫(yī)生，他們來(lái)自波士頓地區(qū)。合作的目標(biāo)是為開(kāi)發(fā)、測(cè)試以沃森作為基礎(chǔ)的系統(tǒng)功能，從筆記、記錄、文章中提取面向獨(dú)立個(gè)體的關(guān)鍵信息。Atrius Health首席醫(yī)療官Joe Kimura說(shuō)：“對(duì)于初級(jí)護(hù)理內(nèi)科醫(yī)生而言，提取所有相關(guān)信息是一項(xiàng)繁重的任務(wù)。”他還說(shuō)，每一次訪問(wèn)數(shù)據(jù)都會(huì)增加，有了這樣的系統(tǒng)數(shù)據(jù)會(huì)大幅增加，不需要按標(biāo)準(zhǔn)格式提交，檢索很方便。

還有，病人病歷中許多重要的筆記是以句子的形式存在的，傳統(tǒng)IT系統(tǒng)無(wú)法識(shí)別。沃森使用了自然語(yǔ)言處理技術(shù)，這種技術(shù)當(dāng)時(shí)是為參加 Jeopardy! 開(kāi)發(fā)的，它可以從句子中提取意義。在理想的情況下，系統(tǒng)可以給內(nèi)科醫(yī)生提建議，給病人更好的幫助，省去不必要的護(hù)理。Kimura說(shuō)：“病人臀部受傷，我們?nèi)娜庹湛?，為什么我們只關(guān)心這個(gè)?為什么不能提前預(yù)測(cè)，判斷病人有跌倒的風(fēng)險(xiǎn)，讓他們避免臀部受傷?我們要讓護(hù)理朝著上游延伸。”

沃森健康還與紐約中央醫(yī)療中心(Central New York Care Collaborative)合作，這是一個(gè)州政府提供資金成立的機(jī)構(gòu)，與6個(gè)國(guó)家大約2000個(gè)衛(wèi)生保健提供商合作。合作的目標(biāo)很明確：將急診數(shù)量、再入院數(shù)量降低25%，有時(shí)病人已經(jīng)獲得批準(zhǔn)出院，結(jié)果又因?yàn)橄嚓P(guān)的問(wèn)題重新回醫(yī)院治療。合作還帶來(lái)了大量的病人數(shù)據(jù)。

拿到更多數(shù)據(jù)

獲得數(shù)據(jù)還有其它的辦法。谷歌有一家姊妹公司，它想直接從病人身上提取數(shù)據(jù)。這家公司就是Verily Life Sciences，它是Alphabet的衛(wèi)生保健部門(mén)，該公司與杜克大學(xué)、斯坦福大學(xué)合作，開(kāi)發(fā)一套高度結(jié)構(gòu)化的健康數(shù)據(jù)庫(kù)，里面有1萬(wàn)名志愿者。數(shù)據(jù)庫(kù)包含了門(mén)診信息，還有穿戴健康監(jiān)測(cè)設(shè)備提供的數(shù)據(jù)。這樣一來(lái)數(shù)據(jù)就會(huì)大大增加，只是要生成高度可用的結(jié)果，可能還要等10年甚至更長(zhǎng)時(shí)間。

紀(jì)念斯隆-凱特林(Memorial Sloan-Kettering)癌癥研究中心的Fuchs率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)訓(xùn)練一個(gè)AI系統(tǒng)，它可以閱讀“組織染色幻燈片”(tissue-stain slides)，在訓(xùn)練過(guò)程中，研究人員需要建立一個(gè)龐大的數(shù)字幻燈片庫(kù)，幻燈片上有注釋信息，包括確診及其它關(guān)鍵數(shù)據(jù)。每個(gè)月，團(tuán)隊(duì)自己會(huì)制作4萬(wàn)張幻燈片。Fuchs說(shuō)：“數(shù)量比其它人多很多，任務(wù)很龐大，因?yàn)樵谏镱I(lǐng)域變量太多了。”

雖然沃森項(xiàng)目失敗，安德森癌癥研究中心還是在繼續(xù)執(zhí)行一個(gè)大項(xiàng)目，它要收集1700種門(mén)診數(shù)據(jù)，走進(jìn)中心的每一個(gè)人病人都會(huì)貢獻(xiàn)自己的數(shù)據(jù)。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Andy Futreal說(shuō)，要讓沃森這樣的AI系統(tǒng)發(fā)揮作用，將病人信息與研究數(shù)據(jù)結(jié)合起來(lái)至關(guān)重要。他還說(shuō)：“一旦我們獲得了數(shù)據(jù)，就可以進(jìn)入AI機(jī)器學(xué)習(xí)業(yè)務(wù)，看看在各種治療方法下什么原因?qū)е抡l(shuí)的效果好、誰(shuí)的效果不好。”

IBM繼續(xù)從合作伙伴手中獲得數(shù)據(jù)。在癌癥診斷與治療方面，IBM與紀(jì)念斯隆-凱特林癌癥研究中心、Mayo Clinic、哈佛和MIT附屬研究所、醫(yī)療測(cè)試巨頭Quest Diagnostics攜手合作。通過(guò)與紀(jì)念斯隆-凱特林癌癥研究中心合作，IBM開(kāi)發(fā)出一套系統(tǒng)，它可以篩選期刊文獻(xiàn)，形成正式的治療決策，佛羅里達(dá)Jupiter Medical Center(木星醫(yī)療中心)和印度一家醫(yī)院連鎖企業(yè)已經(jīng)引進(jìn)系統(tǒng)。在發(fā)現(xiàn)藥物方面，沃森健康與Barrow Neurological Institute(巴羅神經(jīng)學(xué)研究所)合作，它幫助該機(jī)構(gòu)找到了5種與ALS有關(guān)的基因，之前人們并不認(rèn)為這些基因與該疾病有關(guān);通過(guò)與Ontario Brain Institute(安省腦科研究所)合作，沃森篩選出21種最有希望的候選藥物。

提供更好的醫(yī)療結(jié)果，降低成本，沃森真的能帶來(lái)變革嗎?Bessemer Venture Partners基金的合伙人Stephen Kraus認(rèn)為的確有這種可能，他專注于衛(wèi)生保健行業(yè)，投資了許多與衛(wèi)生保健有關(guān)的AI創(chuàng)業(yè)公司。Kraus說(shuō)：“它是真實(shí)存在的，不是用來(lái)刺激股價(jià)上漲的‘霧件’。”和大多數(shù)專家一樣，Kraus也對(duì)不切實(shí)際的時(shí)間表、承諾保持謹(jǐn)慎態(tài)度，當(dāng)中一些過(guò)高的承諾來(lái)自于IBM自己。Kraus說(shuō)：“相當(dāng)難，今天沒(méi)有發(fā)生，再過(guò)5年可能也不會(huì)發(fā)生，這種技術(shù)不會(huì)替代醫(yī)生。”