AI提早找出阿茲海默症潛在患者,準確率達75%!如何靠語言分析患病機率?
AI提早找出阿茲海默症潛在患者,準確率達75%!如何靠語言分析患病機率?
2021.06.15 | AI與大數據

僅僅透過分析幾年內的書寫方式變化,就能在症狀出現之前預測阿茲海默症,但這有可能嗎?

根據IBM研究人員最新公佈的一項研究,答案是: 可能

他們表示,預測阿茲海默只是一個開始。研究人員認為, 患有各類神經系統疾病的人可能會出現獨特的語言模式,這個特徵或許可以在早期就先預測疾病

在阿茲海默綜合症的研究中,研究人員觀察了80名80歲左右的男女,其中有一半的人患有阿茲海默症,另一半則沒有。但在七年半之前,所有人依舊能進行正常的認知判斷。

這80名男女都參與了佛拉明罕心臟研究(Framingham Heart Study),這是一項長期的大型研究,會定期對參與者做身體和認知測試。作為測試阿茲海默症的一部分,他們需要完成一項筆試,內容是描述一幅畫:畫中一位小男孩站在搖搖晃晃的椅子上,伸手抓取一個放在架子上的餅乾罐,而他的身後站著一位女性。

研究人員 透過人工智慧來檢查測試者的單字使用方式,尋找用語上的細微差異 。結果發現,即便在認知正常的情況下,有些人還是會重複使用特定的單詞和片語,他們也有可能犯下語法錯誤或重組錯誤,例如少寫 「the」,或者在該使用「is」的地方用了「are」。

這一組測試者最終都患上了阿茲海默症。

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圖/ Pexels

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透過AI分析,預判患病風險

根據發表在《柳葉刀》的副刊《臨床醫學》(EClinicalMedicine)雜誌的數據, AI程式能以75%的準確度預測誰會患上阿茲海默症

位於紐約約克敦高地的IBM湯瑪斯沃森研究中心的醫療保健和生命科學研究副會長Ajay Royyuru說:「我們事先並未假設這些單詞會反映出什麼問題。」而這個AI分析實驗就是在IBM湯瑪斯沃森研究中心完成的。

阿茲海默症的研究人員對此非常感興趣,他們認為可以利用這一發現,在這些徵狀還未轉化成腦部疾病之前就預測出來,即便目前仍未有方法可以有效緩解或阻止阿茲海默症。

賓夕法尼亞大學的阿茲海默症研究員Dr. Jason Karlawish說:「(這項實驗)非常聰明, 核心在於透過梳理大量的口頭或書面語,進而得到一個訊號 。」

多年來,研究人員一直在潛心分析有神經系統疾病徵狀的人,其言語和聲音的變化,這些疾病包含阿茲海默症、肌萎縮側索硬化症、帕金森氏症、額顳葉失智症、雙向情感障礙(躁鬱症)和精神分裂症。

但是,正如加州大學舊金山分校研究阿茲海默症的Michael Weiner所言,IBM研究所的報告開闢了新天地。「這是我第一次在報告中看到,透過對正常人的檢測,較為準確地預測出他們幾年後會出現的問題。」

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圖/ metamorworks via shutterstock

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梳理語言變化,找出可能患病的正常人

目前,研究人員期望能發現眼下無病症、但在幾年後會出現精神系統疾病的人其語言的細微變化。賓夕法尼亞大學神經病學教授兼大學額顳葉型失智症中心主任Dr. Murray Grossman表示,每種神經系統疾病都會產生獨特的語言變化,這種變化可能早在確診之前就出現了。

Dr. Murray Grossman致力於研究額顳葉失智症患者的言語和行為模式。以行為模式而言, 患者通常表現出冷漠,且判斷力、自制力、同理心下降 ,而這些都難以量化。

Grossman說, 但言語是不同的,因為其變化是可以衡量的 。在患病早期,患者的說話速度會隨機變化,停頓之處也是隨機分佈的。此外,患者的用詞也會產生變化,他們所使用的抽象詞彙會變得更少。

Grossman表示,這些變化與大腦額顳葉的變化有直接相關。病症與語種無關,不是只有說英文的患者才會有這些表現。

加州大學舊金山分校神經科學臨床研究部主任Adam Boxe也正在研究額顳葉失智症。他研究病症的工具是一款APP,研究對象是具有這類疾病遺傳傾向、表現正常的患者。他的研究方法是向這些人展示一張圖片,請他們記錄所看到的內容。

他說:「我們希望在患病前5年至10年就開始測量變化,智慧型手機的好處就在於讓你可以做各式各樣的事情。」研究人員還可以讓人們互相討論一分鐘、講述自己當天發生的事情,或者重複手機點擊螢幕的聲音。

Boxe表示,他和其他人一樣專注於測試語言,因為這種測試沒有傷害且便宜。

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圖/ shutterstock

Cheryl Corcoran是紐約西奈山伊坎醫學院的精神病學家,她希望透過語言變化來預測哪些青少年和年輕人有更高的風險患上精神分裂症。

精神分裂症的相關藥物或許可以幫助那些即將患病的人,但問題在於要知道誰是病人。四分之一的人只是偶爾出現徵狀,而三分之一的人有持續徵狀但最終並未發展成精神分裂症。

IBM研究所的研究員Guillermo Cecchi也參與了近期的阿茲海默症研究,他研究了Cheryl Corcoran手下34名患者的言語變化,試圖尋找言語中「 思維的飛躍 」——即患者說話時,會在不同的軌道和場景做切換。他還試圖尋找「 語言貧瘠 」現象,即患者使用簡單的語法結構和短句。

此外,Guillermo Cecchi與同僚們研究了位於洛杉磯的96名患者和受訪者。有些人完全正常,一些人偶爾會出現妄想症,其餘的則是精神分裂症患者。他讓受試者複述他們所聽到的故事,希望從中找出相同的語言模式。

在兩組測試中,人工智慧都能以85%的準確率預測三年後誰會患上精神分裂症。「許多小型研究都發現了相同的訊號,」Cheryl Corcoran說。「(但目前)我們還不能直接告訴他們是否會有患病的風險。」

儘管這一研究尚處於起步階段,但Guillermo Cecchi受到了鼓舞。「對我們來說,正確且大規模地開展科學研究是當務之急,我們應該有更多的樣本。美國每年有超過6,000萬的精神科問診,但這些問診都還沒有使用我們的檢測工具。」

本文授權轉載自:36氪

責任編輯:文潔琳、錢玉紘

關鍵字: #AI
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迎戰大缺工時代!德國凱馳在台首推「智慧自主洗地機器人」,開啟商用清潔革命
迎戰大缺工時代!德國凱馳在台首推「智慧自主洗地機器人」,開啟商用清潔革命

在少子化與高齡化的雙重夾擊下,台灣勞力結構正面臨前所未有的嚴峻挑戰,預估從2020至2030年間,15至64歲的勞動人口將減少約10.3%。「缺工」不再是短期波動,而是長期影響各行各業的結構性危機,尤以高度依賴人力的清潔產業為甚。

然而在後疫情時代,社會對場域的衛生標準只增不減,加上大型商場、交通樞紐、物流中心與高科技廠房的建設面積每年持續擴增,清潔人員招募困難且年齡漸趨中高齡,有限人力難以扛起龐大的日常清潔工作。

面對亟待填補的市場空缺,全球清潔設備領導品牌德國凱馳,憑藉深厚的專業底蘊與嚴謹的研發標準,首次在台推出「KIRA BR 50智慧自主洗地機器人」,為台灣大型商用場域提供劃時代的智慧清潔解方。

凱馳總經理李恒毅觀察,少子化與高齡化衝擊清潔產業,透過更省時省力的「人機協作」模式,可大幅減輕第一線清潔人員負擔。
凱馳總經理李恒毅觀察,少子化與高齡化衝擊清潔產業,透過更省時省力的「人機協作」模式,可大幅減輕第一線清潔人員負擔。
圖/ 數位時代

凱馳總經理李恒毅強調,「KIRA BR 50並非要取代清潔人員,而是建立更省時省力的『人機協作』模式。」在傳統模式下,清潔人員必須拖著重達數十公斤的水桶與設備,在大面積區域來回奔波,耗時費力。有了KIRA BR 50後,機器人能精準且獨立承接大面積地板的頻繁清掃與洗刷,讓清潔人員將珍貴時間與專注力轉移至桌面、扶手及高接觸頻率的精細區域清潔,大幅減輕第一線負擔。

集結百年洗地技術與智慧科技,四大特點樹立清潔標竿

事實上,市場不乏新創科技公司推出清潔機器人,但凱馳業務總監李敍均指出,大多新創公司擅長科技部分,但對於「如何把地洗乾淨」的清潔本質缺乏經驗。德國凱馳成立近百年來,早已是這方面的專家,歷經總部反覆打磨,KIRA BR 50結合凱馳的專業工藝與前沿科技,以四大特點樹立智慧清潔標竿。

凱馳業務總監李敍均指出,「KIRA BR 50智慧自主洗地機器人」經過德國總部嚴格打磨才正式問世,展現德國工藝的嚴謹與專業。
凱馳業務總監李敍均指出,「KIRA BR 50智慧自主洗地機器人」經過德國總部嚴格打磨才正式問世,展現德國工藝的嚴謹與專業。
圖/ 數位時代

首先是「高效清潔」,相較一般清潔機器人使用盤刷,容易讓污垢在地面旋轉滯留,KIRA BR 50採用獨家滾刷技術,一次完成預掃、收集垃圾、洗地與擦乾,搭配側刷貼近牆角,完成零死角邊緣清潔。每分鐘超過1300轉的高轉速刷頭,加上業界最高刷壓,大幅提升清潔效果,最高每小時可自主清潔高達2365平方公尺,相當於5.6座籃球場,一小時即可完成約兩次台北車站大廳的清潔作業,非常適合面積廣大的車站、機場、物流中心等大型場域使用。

第二是「極致安全」,隨著智慧設備進入高科技產業與政府機關等敏感場域,企業對設備安全與隱私防護的要求也日益提高,KIRA BR 50配備「3D點陣式影像偵測技術」,當機器人在環境感知與避障時僅呈現去識別化的點陣雲,不記錄或上傳實體影像,從源頭杜絕案場影像與隱私資訊被記錄或外洩的疑慮。此外資料傳輸裝置均支援AES-256位元高規格加密,並通過IEC與Syss等多項國際認證的自主導航、電氣安全與防駭客入侵設計,領先競品,建立清潔機器人極致安全的新標準。

第三是「解放人力」,大面積且重複的洗地工作交給機器人後,第一線員工便能投入更多需要專業服務的細緻清潔工作;同時搭配四合一自動工作基站,能自動高速充電、補充清水、排放汙水、清洗水箱,讓清潔人員更加省事。

第四是「友善操作」,考量許多清潔人員為中高齡族群,機身特別以簡單顏色和圖形化介面標示清潔人員可獨立操作的簡易按鈕,直覺易懂。針對開放式大面積,僅需人工操作一次,機器人便可在短時間內自主完成地圖掃描與路徑規劃,並具備智慧記憶功能,能自動回補因臨時障礙物而漏洗的區域,無須專業工程師提前設定地圖與電子圍籬,大幅降低使用門檻。

第一線清潔龍頭實測驗證,人機協作打造清潔新紀元

這套智慧清潔方案在正式推向市場前,也已在台灣機場等第一線大型場域實地驗證,與凱馳合作長達10多年的台灣清潔產業龍頭——信實集團,正是這場科技變革的最佳見證者。

信實集團副總經理趙雪吟相當期待未來在大型公共場域中引進KIRA BR 50,藉此提升清潔效率。
信實集團副總經理趙雪吟相當期待未來在大型公共場域中引進KIRA BR 50,藉此提升清潔效率。
圖/ 數位時代

信實集團承攬機場、車站等眾多大型公共標案,對設備品質與安全極為挑剔,信實集團副總經理趙雪吟坦言,「服務業缺工已經是全面性挑戰,第一線清潔產業長期面臨人力招募困境,引進自動化設備是不可逆趨勢。」

早在一、兩年前他親赴德國凱馳,看到KIRA BR 50後,便非常期待正式在台上市的一天。此次信實率先參與驗證,對KIRA BR 50展現出的穩定度與清潔效率印象深刻,不僅能高效自主洗地,完成後還會返回工作站維護充電,讓有限人力集中於精細工作上。

「KIRA BR 50智慧自主洗地機器人」具備四大特點,以高效清潔與極致安全協助企業穩定清潔量能。
「KIRA BR 50智慧自主洗地機器人」具備四大特點,以高效清潔與極致安全協助企業穩定清潔量能。
圖/ 數位時代

趙雪吟也特別強調,公家機關與大型企業標案對設備的製造品質、電氣安全與資安防護有嚴格標準,凱馳耗費數年進行嚴謹測試與多項國際認證,正是信實能放心將機器人引入重要案場的關鍵,期望未來導入至更多大型公共場域。

隨著KIRA BR 50正式登台,凱馳不僅為缺工時代提供最佳解方,也展現作為全球清潔設備領導品牌的前瞻視野,敏銳洞察清潔產業缺工、高齡化的必然趨勢,從第一線人員與企業實際需求出發,提前佈局研發對應智慧產品。未來凱馳將持續以領航者之姿,引進多元的專業清潔機型,讓「人機協作」不再只是前瞻概念,而是兼顧品質、安全與人本價值的最佳幫手,全力助攻台灣清潔產業邁向更高效、智慧、也更有溫度的全新紀元。

在2026台北國際自動化工業大展中,凱馳也將「KIRA BR 50智慧自主洗地機器人」帶到現場,展示人機協作的智慧清潔模式。
在2026台北國際自動化工業大展中,凱馳也將「KIRA BR 50智慧自主洗地機器人」帶到現場,展示人機協作的智慧清潔模式。
圖/ 數位時代
關鍵字: #機器人

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