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黑科技战“疫”,让新冠病毒无处遁形

2020年2月13日     来源:e-works        作者:e-works  田耘       
关键字:AI  大数据  人工智能  
在疫情防控的前线战场,已经涌现出众多高科技以及创新产品,为助力疫情防控发挥着重要的作用。下面我们就来盘点一下疫情防控战场上涌现出来的那些“黑科技”。
    新型冠状病毒肺炎疫情防控牵动着国人的心,如何有效控制疫情的发展,最终打赢这场疫情歼灭战,是对我国科技实力的一次现场检验。在这场没有硝烟的“战疫”中,做好防疫宣传、切断传染源、救治病患、物资配送、环境整治等,都是非常关键的问题。在疫情防控的前线战场,已经涌现出众多高科技以及创新产品,为助力疫情防控发挥着重要的作用。下面我们就来盘点一下疫情防控战场上涌现出来的那些“黑科技”。
 
大数据:分析出行信息数据,精准助力疫情防控
 
    在传染病疫情的防治上,确定传染源是最为重要的一环。相比其它有明显症状的传染疫情,此次疫情存在较长的潜伏期,隐蔽性较强,且正值春运期间,人员流动大无形中扩大了传染范围,加剧了疫情状况。此前,武汉市市长周先旺表示已有500万人出于春节假期以及疫情等因素在封城之前流出武汉,而这一庞大的人员流动毫无疑问会增强潜在的传染风险。如何分析这500万人的迁徙走向,进行有针对性的重点防控,在这一方面,大数据就发挥了重要作用。
 
    对于这一点,百度地图慧眼迁徙大数据通过数据定向、分析等途径确定了500万人员流出的方向。这500万人中,有60%到70%的人迁移到湖北各个地市,30%到40%流向全国各个省市和国外,因此各个省市都十分清楚来自武汉人员的流入情况,这对疫情的防控提供了精准的方向。
 
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百度地图慧眼迁徙大数据(图片来源:百度地图慧眼)
 
    除开宏观的人员流向,大数据还能够应用于微观用户的运动轨迹。对于已确定感染人群来说,基于移动终端的轨迹,可以通过汇集的大数据来勾画关系图谱,进一步追踪接触者以进行隔离管理。大数据可以帮助分析疫情蔓延高峰期,人员是否存在二次感染等,起到有力的预防作用。
 
    如果在不知情的情况下和确诊患者同乘过一辆车怎么办?随着基于大数据的“新型冠状病毒肺炎确诊患者同行程查询工具”的上线,用户只要输入日期、车次和地区等信息,就可以查到对应行程,确认自己是否曾与已披露的确诊患者同行,然后做好相应的防控措施。
 
AI系统智能诊断新冠肺炎CT影像
 
    首款智能评估新冠肺炎的AI影像系统陆续在上海市公共卫生临床中心、上海市第七人民医院投用,还将在武汉等疫情核心区多家医院上线。该系统由上海市公共卫生临床中心指导依图医疗研发,能够实现新冠肺炎CT影像的智能化诊断与定量评价,对局部性病灶、弥漫性病变、全肺受累的各类肺炎疾病严重程度进行分级,精确测算疾病累计的肺炎负荷,有助于临床治疗。上海市公共卫生临床中心副院长施裕新表示,经过初步测试,这套系统对新冠肺炎的检测准确率与专家诊断基本吻合。
 
    同时,它的优势还在于速度快。施裕新说,病灶定量评价的方法涉及到病变累计的肺体积范围、密度等多因素,以往采用传统手工勾画ROI的方法进行量化的评估,需要5-6小时。目前,利用这套AI系统2-3秒之内就能完成定量分析,极大提升了分析效率。
 
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新型冠状病毒性肺炎智能评价系统界面(图片来源:澎湃新闻 )
 
AI助力病毒检测与疫苗研发
 
    1月26日,百度宣布成立总规模3亿元的疫情及公共卫生安全攻坚专项基金,用于支持新型冠状病毒等新疾病的治愈药物筛选、研发等一系列抗击疫情工作,以及更长期的社会公共卫生安全信息科普和传播等。同时提供人工智能技术支持,配套亿级计算资源,助力疾控机构、科研院所等研究单位进行研发提速。
 
    随着返工潮到来,北上广深等一线城市防控疫情的压力陡然上升,百度已联动相关政府部门建立了一体化AI战疫防控方案,将AI技术高效、精准的优势注入到从检验、药物研发、治疗,再到对病毒走向的预测、防护等多个抗疫环节。不久前,百度开放LinearFold算法给全世界科学家免费使用,可大大加快RNA结构预测速度,针对此次新型冠状病毒的基因组(长达3万个碱基),最快的经典算法也需要55分钟。百度LinearFold算法仅需27秒就可以预测其结构,对科学家深入了解武汉肺炎基因组的性质以及设计针对性药物提供了有用信息。
 
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百度免费开放LinearFold算法(图片来源:百度官微)
 
红外感应技术:非接触式热成像测体温
 
    新型冠状病毒很可能会导致感染者体温上升,通过人体体温的检测,可有效筛选出潜在病患。红外感应技术曾大量应用在森林、海关、军事等特殊环境之中,而此次新冠疫情,让红外感应技术走上了前台,成为检测新型冠状病毒患者最为直接侦测手段。通过红外感应技术,可以有效感知镜头前各物体的温度,其精度可以达到±0.3℃左右。
 
    目前高德红外、海康、大华等企业已经根据相关客户需要,不断提供适用于各类场景的红外感应设备,通过高高竖起的摄像头以及红外热图像技术同时监测大范围人群的体温,快速找出并追踪体温较高的人员,实现精准的单点和多点高温自动追踪报警以及全天候监控。由于是非接触式检测,红外感应体温检测设备不会对进出交通枢纽的春运人群造成阻滞,大大提高了检测和通行效率。
 
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非接触式热成像测体温(图片来源:武汉发布)      
 
智能疫情机器人:人工智能答疑,缓解医疗资源紧缺
 
    阿里巴巴达摩院推出了“智能疫情机器人”,借助语音识别、语义理解、自然语音合成等人工智能技术,机器人能够准确理解人类语言,并从智能知识库获取信息,反馈给通话人。借助卫生部门提供的知识包,达摩院团队让机器人学习与疫情相关的专业知识,能够答复大部分常规问询。在后台,机器人与人工客服协作办公,机器人无法解决的问题转交人工。对于正常用户、轻症用户来说,人工智能可以起到一定的答疑作用,避免交叉感染的风险,也在一定程度上缓解了医疗资源紧缺。“智能疫情机器人”在浙江省新型肺炎公共服务与管理平台上线第一天,其网上智能问诊服务对用户咨询的解决率就超过92%。在济南,机器人还提供呼叫服务,帮助一线工作人员进行疫情随调。
 
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智能疫情机器人疫情随调界面   
 
智能移动机器人:非接触式作业,避免交差感染
 
    “无需戴口罩,不怕被传染”,消毒机器人在疫情现场,能够重点针对患者、医护、医废的高频活动区域进行沿路高水平消毒,以及针对患者和医护人员的所处区域进行多点终末消毒。由上海钛米机器人科技有限公司生产的钛米消毒机器人拥有自主导航技术,能自主移动,识别环境,从而达到自主避障的功能;并配备消毒管理软件,自动根据空间面积计算消毒时间,并自主围绕消毒目标进行360°无死角消毒,消毒过程可量化管理。目前,钛米消毒机器人已在武汉疫情中心的6家医院及上海仁济,肺科医院、中山医院、华山医院、温一、温州六院等最前线战场进行 7*24 小时不间断使用,为疫情防治贡献力量。
 
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钛米消毒机器人(图片来源:丁香园)
 
    除了应用在医院的消毒作业之外,智能移动机器人在医疗物资配送方面也发挥着重要作用。医疗物资自动配送机器人可用于向门急诊中心及隔离病房配送消毒液、口罩、护目镜等无菌物品以及病人诊疗所需的药品、耗材等物资,同时提供配套的物资追溯管理信息系统,实现各类医疗物资的信息化、精准化管理。据了解,目前京东物流在武汉仁和站仅投入使用了1台智能配送机器人,但该机器人承担了第九医院50%-60%的配送任务,同时还承担了医院周边临近3个小区的配送任务。该智能配送机器人不仅不需要安全员跟随,而且经过了道路的云仿真测试后,仅用2天时间就完成了医院及周边道路的配送测试。
 
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京东物流智能配送机器人(图片来源:中物联)
 
    作为第四批发热病人定点收治医院之一,武汉亚心总医院已引入了9台诺亚物流机器人,分别在手术室、药房、中心供应室和麻醉科使用。医护人员只需通过PAD呼叫机器人,并往机器人货柜装入物资后,机器人就会前往目的地。全程自动化,无需人工参与,最大限度避免了人与人接触,降低了交叉感染的风险。据相关人员介绍,机器人在疫情时期承担了院内 90%的物资配送工作,全天无休,24小时不间断地穿梭在各个科室之间,成为医护人员的“大帮手”,缓解了人员紧张的局面,获得医院的高度评价。
 
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诺亚物流机器人成为医护人员的“大帮手”(图片来源:新战略机器人)
 
无人机参与防疫:可在空中喷洒消毒剂,还能巡逻喊话和测体温
 
    抗击疫情是一场立体化的战争,除了地上跑的移动机器人,还有空中飞的无人机。在本次疫情中,无人机参与疫情防控也取得了不错的效果。
 
    2月8日,深圳启用无人机对龙岗区宝龙工业园喷洒84消毒剂进行消毒,面积为60万平方米的工业园区公共区域仅耗时两小时即完成喷洒。无人机结束作业半小时后,园区便可恢复正常活动状态。这是新技术带来的消杀防疫新视角,也比以往人工在地面进行喷洒的效果更好。深圳是本次新型冠状病毒肺炎疫情中,最先使用无人机对工业园区消杀的城市,这对于受疫情影响严重的制造业,是一个复工利好。
 
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工作人员操作无人机进行消毒(图片来源:封面新闻)
 
    此外,无人机还能携带喇叭和麦克风实现远程交流,目前已运用到全国很多地方的疫情防控宣传中。操作人员可直接利用无人机对人员进行“喊话”,纠正其不规范行为,避免了面对面接触,减少了病毒传播。
 
    无人机不仅能高空“喊话”,还能进行群体测温,其体温测量的误差仅0.1摄氏度、人数统计准确率达98%。科比特无人机团队经过7天的突击研发,完善了一套针对此次疫情的全新无人机解决方案。具体使用过程中,通过无人机的高清摄像头进行城区大范围巡查,并通过图像实时识别,精确显示每个位置的人群数量,设定安全值。对于区域人群聚集处,无人机自动靠近人群上空,采用高精度红外对所有人进行在线测温,确定无发热异常后,再进行喊话驱离,督促人群散开。
 
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科比特无人机在空中实时检测行人热力图(图片来源:猎云网)
 
 5G与物联网:云监工与网络会诊
 
    在本次疫情中,10天建成的火神山医院所应用的5G通信,不仅为千万”云监工“在线查看医院建设进度提供了方便,还可承载2.5万人的并发通信需求,可以满足远程指挥、远程会诊、远程手术和数据传输,为一线医务工作者提供了有力支持。
 
    此次“云监工”不仅观看人数累计超过4000万,周期更是持续了很多天。要想保障所有用户都能流畅“监工”,除了现场5G信号的稳定之外,还对负责支撑保障任务的云平台在全国的数据中心分布密度,网络带宽储备,资源智能调度以及视频编码等诸多硬核条件是一种考验,所需要的资源之大可想而知,这得益于我国这些年来数据中心、5G、云计算技术以及物联网的快速发展。
 
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“云监工”见证火神山医院的建设过程
 
    当前新型冠状病毒肺炎疫情形势依然严峻,在这场关系到每一位国人生命健康的疫情防控战中,恐惧比病毒更可怕。面对疫情,我们不能惊慌失措,要沉着冷静,借助先进的科技手段,合理使用工具,能帮助我们有效率防控和消灭疫情,让新冠病毒无处遁形。
责任编辑:田耘
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