美國《紐約時(shí)報(bào)》網(wǎng)站4月30日宣布題為《機(jī)器人外科醫(yī)生目前將給你看病》一文，全文摘編如下：
達(dá)尼亞你·費(fèi)你博士坐在間隔一臺(tái)長臂機(jī)械人數(shù)英尺遠(yuǎn)的凳子上，手握著他胸口鄰近的兩個(gè)金屬手柄。
當(dāng)他將手柄上下左右挪動(dòng)時(shí)，機(jī)器人還用自身的雙臂仿照著每個(gè)小行動(dòng)。然后，當(dāng)他把拇指和食指捏在一起時(shí)，機(jī)器人的一只渺小手爪還做了險(xiǎn)些一樣的行動(dòng)。像費(fèi)爾博士如許的外科醫(yī)生長期以來便是如許用機(jī)器人為病人做手術(shù)的。他們可以坐在一個(gè)電腦節(jié)制臺(tái)前，為房間另一邊的病人切除前列腺。
令人興奮的時(shí)刻
但正在這一簡短的演示以后，費(fèi)爾博士和他正在加利福尼亞大學(xué)伯克利分校的同事們展現(xiàn)了他們盼望若何向前推動(dòng)這一尖端技術(shù)。費(fèi)爾博士松開了手柄，一款新的電腦軟件接辦了控制權(quán)。正在他和其他研究人員的注目下，機(jī)器人最先開展完整自主運(yùn)動(dòng)。
這臺(tái)機(jī)器人用一只手爪把一個(gè)小塑料環(huán)由桌子上一個(gè)一樣小的掛鉤上抓起，隨后用另一只手爪接過這只塑料環(huán)。接下來，這只手爪移動(dòng)到桌子另一邊，戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢地將塑料環(huán)掛到新的掛鉤上。厥后，機(jī)器人又用別的一些環(huán)做了一樣的事情，它完成任務(wù)的速度取正在費(fèi)爾博士指導(dǎo)下一樣快。
這類鍛煉最初是為人類設(shè)計(jì)的；外科醫(yī)生通過把環(huán)從一個(gè)掛鉤轉(zhuǎn)移到另一個(gè)掛鉤上，進(jìn)修操縱像加利福尼亞大學(xué)伯克利分校這臺(tái)機(jī)械人一樣的機(jī)械人。伯克利團(tuán)隊(duì)的一篇新研討論文說，而今，一臺(tái)開展這一測試的自動(dòng)化機(jī)械人在靈活性、精確度和速度層面都能取人類對(duì)抗，乃至凌駕人類。
該項(xiàng)目是將人工智能引入手術(shù)室的更遍及勉力的一部分。應(yīng)用自動(dòng)駕駛汽車、自動(dòng)駕駛無人機(jī)和堆棧機(jī)器人所依附的很多手藝，研究人員還正在致力于外科手術(shù)機(jī)器人的自動(dòng)化。這一些方式間隔一樣平常利用還有很長的路要走，但進(jìn)度正正在加速。
正在學(xué)界被稱為“手術(shù)機(jī)器人之父”的約翰斯·霍普金斯大學(xué)教授、前國際商用機(jī)器公司（IBM）研究人員羅素·泰勒說：“這是一個(gè)令人興奮的時(shí)刻。這是我20年前期望我們能釀成的模樣。”
如許干的目標(biāo)這不是讓外科醫(yī)生脫離手術(shù)室，反而是根據(jù)令手術(shù)的某些階段自動(dòng)化，來減輕外科醫(yī)生的肩負(fù)，乃至還可能在有改良余地的處所進(jìn)步手術(shù)成功率。
機(jī)械人正在某些手術(shù)中的準(zhǔn)確度曾經(jīng)凌駕人類，好比將一根針插入骨頭中（正在替換膝關(guān)節(jié)和髖關(guān)節(jié)時(shí)，這是一項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)特別大的使命）。人們期待，自動(dòng)化機(jī)械人能進(jìn)步切口或縫合等其他使命的精確度，并下降勞累過度的外科醫(yī)生面對(duì)的風(fēng)險(xiǎn)。
尚難完整自動(dòng)化
約翰斯·霍普金斯大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)家格雷格·黑格正在近來的一次德律風(fēng)通話中說，手術(shù)自動(dòng)化將進(jìn)度得很像是自動(dòng)駕駛軟件——正在他說話的時(shí)辰，這一軟件正引誘著他的特斯拉汽車行駛正在新澤西州的收費(fèi)公路上。他說，那輛車正正在自動(dòng)駕駛，但為了防微杜漸，他的老婆仍舊把手放正在標(biāo)的目的盤上。
黑格說：“我們沒法實(shí)現(xiàn)全部進(jìn)程的自動(dòng)化，至少在沒有人類監(jiān)視的情況下是如斯。但我們能夠最先打造自動(dòng)化東西，讓外科醫(yī)生的事情略微輕松一點(diǎn)。”
五年前，位于華盛頓特區(qū)的國度兒童衛(wèi)生系統(tǒng)的研究人員設(shè)計(jì)了一臺(tái)機(jī)器人，能夠正在手術(shù)中主動(dòng)縫合一頭豬的腸道。這是朝著黑格博士假想的將來邁出的一大步。但它背面加上了一個(gè)注腳：研究人員正在這里頭豬的腸道中植入了渺小的標(biāo)志物，這一些標(biāo)志物發(fā)出了近紅外光，匡助引誘了這臺(tái)機(jī)器人的行動(dòng)。
這類辦法遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠有用，由于標(biāo)志物不容易植入或移除。但近年來，人工智能研究人員大幅增加了計(jì)算機(jī)視覺本領(lǐng)，這能夠讓機(jī)械人在沒有此類標(biāo)志物的情況下自行完成手術(shù)義務(wù)。
這類變更是由所謂的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)所驅(qū)動(dòng)的。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種數(shù)學(xué)體系，可以經(jīng)過剖析大批數(shù)據(jù)來進(jìn)修妙技。比方，經(jīng)過剖析成千論萬張貓的照片，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以學(xué)會(huì)辨認(rèn)一只貓。以大部分類似一樣的方法，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)還可以經(jīng)過外科手術(shù)機(jī)器人拍攝的圖象開展進(jìn)修。
手術(shù)機(jī)器人裝備了攝像頭，能夠記載每臺(tái)手術(shù)的三維視頻。視頻源源持續(xù)地傳入取景器，外科醫(yī)生根據(jù)取景器、由機(jī)器人的視角引誘手術(shù)。
但厥后，這一些圖象還給予了一份具體的路線圖，顯現(xiàn)手術(shù)是若何舉行的。它們能夠匡助新手外科醫(yī)生掌握若何運(yùn)用這一些機(jī)器人，還能夠匡助練習(xí)機(jī)器人單獨(dú)完成任務(wù)。經(jīng)由過程對(duì)外科醫(yī)生若何引誘機(jī)器人的圖象舉行闡明，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠進(jìn)修一樣的本領(lǐng)。
伯克利的研究人員正是以這類體式格局努力使他們的機(jī)械人自動(dòng)化，這臺(tái)機(jī)械人是以達(dá)芬奇外科手術(shù)體系為底子的——該體系是一款有兩只手臂的機(jī)械，每一年匡助外科醫(yī)生完成100多萬臺(tái)手術(shù)。費(fèi)爾博士和他的同事收集了機(jī)械人正在人類掌握下挪動(dòng)塑料環(huán)的影象。然后，他們的體系會(huì)由這一些影象中進(jìn)修，精確找出抓取塑料環(huán)、正在手爪之間通報(bào)、然后把它們挪動(dòng)到新掛鉤上的最好體式格局。
但這個(gè)歷程還得加上自身的“注腳”。當(dāng)體系告知機(jī)器人挪動(dòng)到哪里時(shí)，機(jī)器人往往會(huì)以幾毫米的誤差錯(cuò)過該地址。因?yàn)榻?jīng)年累稔的利用，機(jī)器人雙臂內(nèi)的很多金屬電纜已有了一些稍微的拉伸和蜿蜒，是以它們的舉措達(dá)不到所須要的精準(zhǔn)度。
人類操作員能夠正在不經(jīng)意間補(bǔ)充這一點(diǎn)。但自動(dòng)化體系則做不到。這是自動(dòng)化手藝通常存正在的題目：它難以應(yīng)對(duì)變更和不確定性。自動(dòng)駕駛汽車還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有遍及，由于它們還沒有乖巧到足以應(yīng)對(duì)日常生活中一切雜亂場景的田地。
對(duì)將來危害深遠(yuǎn)
伯克利的團(tuán)隊(duì)決意豎立一種新的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)機(jī)器人的毛病舉行闡明，并領(lǐng)會(huì)它天天會(huì)比前一天失去幾許精準(zhǔn)度。該研討團(tuán)隊(duì)的博士生布里金·塔南杰揚(yáng)說：“它能知悉機(jī)器人樞紐是若何隨工夫演化的。”一旦自動(dòng)化體系可以應(yīng)對(duì)這一變更，那末機(jī)器人就可以捉住并挪動(dòng)塑料環(huán)，進(jìn)而取人類操作員的體現(xiàn)相媲美。
其他實(shí)驗(yàn)室則正在實(shí)驗(yàn)分歧的要領(lǐng)。約翰斯·霍普金斯大學(xué)的研討人員阿克塞你·克里格曾正在2016年介入前述豬腸道縫合項(xiàng)目，他今朝正致力于使一種新型機(jī)械手臂實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，這類機(jī)械手臂的可運(yùn)動(dòng)部件較少，并且比伯克利團(tuán)隊(duì)運(yùn)用的那種機(jī)械人表示得更穩(wěn)固。伍斯特工學(xué)院的研討人員正正在研討若何能讓機(jī)械正在外科醫(yī)生完成特定義務(wù)時(shí)過細(xì)地引誘他們的手，這一些義務(wù)包孕為癌癥病人舉行穿刺活檢和舉行大腦腫瘤移除等。
此中一位研究人員格雷格·菲舍爾說：“這就比如一輛汽車，它能夠自立追隨車道，但駕駛員仍舊節(jié)制著油門和剎車。”
科學(xué)家們指出，進(jìn)步路上另有很多停滯。挪動(dòng)塑料環(huán)是一回事；切開、挪動(dòng)和縫合皮肉則是另一回事。得克薩斯大學(xué)奧斯汀校區(qū)的副教授安·馬耶維奇·菲就提出疑問：“當(dāng)攝像頭角度變更時(shí)會(huì)產(chǎn)生什么？如果有煙霧反對(duì)會(huì)產(chǎn)生什么？”
正在可預(yù)感的將來，自動(dòng)化將與外科大夫一同事情，而不全是代替他們。但費(fèi)爾博士說，即使如此，還還許發(fā)生深遠(yuǎn)影響。比方，大夫能夠舉行跨度遠(yuǎn)超手術(shù)室寬度的外科手術(shù)——舉行數(shù)英里以外或更遠(yuǎn)處所的手術(shù)，還許還能扶助悠遠(yuǎn)戰(zhàn)場上的受傷兵士。
但旌旗燈號(hào)滯后是個(gè)大題目，以至于今朝還沒法實(shí)現(xiàn)以上假想。可是，費(fèi)爾博士說，假如機(jī)器人可以單獨(dú)完成最少一部分義務(wù)，那末長途手術(shù)就有大概可行。“您可以發(fā)送一項(xiàng)高層規(guī)劃，然后機(jī)器人可以施行它。”
一樣的技能關(guān)于更遠(yuǎn)間隔的長途手術(shù)也是缺一不可的。他說：“當(dāng)我們?nèi)胧窒率譃槲挥谠虑虻娜藛T做手術(shù)時(shí)，外科醫(yī)生將需求全新的東西。”