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人工智能看臉識疾病:準確率90%,擔憂歧視性濫用

約有8%的世界人口受到遺傳綜合征的困擾,此類患者往往具有可識別的面部特徵。然而,遺傳綜合征的診斷過程卻出奇陳舊,大多數時候需要醫生手工測量面部特徵之間的距離。1月7日,總部位於波士頓的人工智能公司FDNA發布了一項最新研究,他們發現,通過訓練數萬張真實的患者面部影像,人工智能能夠以較高的精度從人臉照片中識別出罕見遺傳綜合征。

這項研究題為《通過深度學習識別遺傳疾病的面部表型》(Identifying Facial Phenotypes of Genetic Disorders Using Deep Learning),發表於《自然-醫學》雜誌。

《自然-醫學》雜誌評價稱,儘管這項研究的測試集相對較小,但其結果表明人工智能可能有助於診斷罕見遺傳疾病。

獨立實驗勝過臨床專家

論文的第一作者亞龍·古羅維奇(Yaron Gurovich)及其同事利用17000多張面部影像訓練了一種名為DeepGestalt的深度學習算法。DeepGestalt結合了電腦視覺和深度學習算法,是一種新型面部分析框架,能夠分辨出數百種遺傳綜合征的面部表征。

DeepGestalt算法的影像處理及分析過程。

上述17000張面部影像代表了超過200種的綜合征,例如先天性胸腺發育不良、 全前腦畸形、魯賓斯坦-泰比綜合症、胎兒酒精綜合症等。

在這項研究的兩組獨立測試集實驗中,人工智能算法被要求列出每張面部影像可能代表的綜合征,並按不同綜合征的概率依次排序。實驗結果顯示,人工智能有90%的概率能成功地在前10個答案中列出正確的疾病名稱。

人工智能還在三個獨立實驗中戰勝了臨床專家。研究人員介紹,在反映實際臨床問題的最後一個實驗中,人工智能算法Deepgestalt在502個不同的影像上識別出正確綜合征的準確率達到了91%。

患有胎兒酒精綜合症的嬰兒

論文第一作者亞龍·古羅維奇(Yaron Gurovich)認為,他們的工作提高了標準化描述遺傳疾病特徵的能力,為未來的研究和應用打開了大門,也有助於新型遺傳疾病的鑒定。

擔憂歧視性濫用

論文合著者凱倫·葛利普(Karen Gripp)說,這是醫學遺傳學領域期待已久的突破,“通過這項研究,我們發現在臨床工作中加入自動化的面部分析框架(例如DeepGestalt)有助於實現早期診斷和治療,還可以幫助人們提高生活品質。”

但是,人臉影像是敏感且容易獲取的數據,若使用不慎,看臉識疾病的技術將引發歧視等倫理問題。

三年前,上海交通大學教授武筱林訓練出了可以看臉識罪犯的人工智能系統,準確率達到86%。當時,這項研究引發了廣泛爭議,也遭受了紛至遝來的批評。不少學者認為該研究充滿了歧視和誤導,將給無辜的人們帶來巨大的麻煩。

也許是因為這樣的前車之鑒,FDNA最新研究的作者指出,應防止DeepGestalt技術的歧視性濫用。

2015年準確率為25%

說回到人工智能公司FDNA。2014年,FDNA推出了臉部疾病識別產品,名為Face2Gene,可以幫助識別大約50種已知的遺傳綜合征。

到2015年,FDNA引入了深度學習算法和NVIDIA的CUDA通用並行計算架構。當時,FDNA計劃將Face2Gene的診斷準確率從25%提升至40%。

據FDNA公司介紹,他們用了三年的時間在Face2Gene平台上收集了15萬名患者的面部數據。這次研究的17000多張面部影像正是出自這個數據庫。

Face2Gene的使用方法是將病人的人臉照片與確診病人的照片進行比對,再根據患病的可能性,從高到低給出一系列潛在的診斷。患者還可以通過手機APP將自己的照片上傳到伺服器,以獲取初步的診斷結果。

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