Post on 12-Mar-2020
Artificiell Intelligens (AI) i framtidens hälso- och sjukvård
Fredrik Heintz, Inst. för Datavetenskap
Linköpings universitet
fredrik.heintz@liu.se
@FredrikHeintz
https://www.bloomberg.com/news/articles/2018-10-25/ai-generated-portrait-is-sold-for-432-500-in-an-auction-first
AI-Generated Portrait Sells for $432,500
“Artificial Intelligence is the science and engineering of making intelligent machines, especially intelligent computer programs.” - John McCarthy, Stanford
Artificiell Intelligens – vad är det? – Definitioner
“Artificial intelligence (AI) refers to systems that display intelligent behaviour by analysing their environment and taking actions –with some degree of autonomy –to achieve specific goals.”- EU Communication 25 April 2018
“the scientific understanding of the mechanisms underlying thought and intelligent behavior and their embodiment in machines.” - AAAI
Men vad är då intelligens?Legg & Hutter gick igenom 71 olika definitioner av intelligens 2007.
Commonly occurring features:
– Is a property that an individual agent has as it interacts with its environment or environments.
– Is related to the agent’s ability to succeed or profit with respect to some goal or objective.
– Depends on how able the agent is to adapt to different objectives and environments
• Based on this, they came up with: “Intelligence measures an agent’s ability to achieve goals in a wide range of environments.”
https://arxiv.org/pdf/0706.3639.pdf%20a%20collection%20of%20definitions%20of%20intelligence
Artificiell intelligens – Fyra perspektiv
Artificial Intelligence
Interaction
ReasoningLearning
AI och Digitalisering
Digitalisering AI
Väldefinierade problemFörutsägbara situationerGenerella lösningarStrukturerad dataRationaliserarEvolutionärt…
Även svårdefinierade problemÄven oförutsägbara situationerAnpassade lösningarÄven ostrukturerad dataFörstärkerRevolutionärt…
Digitisering Big Data AIförsta vågen andra vågen tredje vågen
Skolans Digitalisering
A. Skolans digitala infrastruktur, tillgång till datorer, fungerande nätverk, hantering av inköp av program, supportpersonal mm.
B. Innehållet i undervisningen för att möte de behov som dagensdigitaliserade samhälle kräver, vad ska undervisas.
C. Digitalisering av skolans undervisning och pedagogik utifrån de digitalaverktyg och möjligheter som finns idag, hur undervisningengenomförs.
D. Digitaliseringen av skolans stödsystem och övrig verksamhet, t.ex. administrativa system, interaktion med föräldrar, intranät, osv.
AI i vård
• Vetenskapligt publicerad AI-användning inom t.ex. radiologi/neurologi, patologi (tumörer mm), dermatologi (hud), oftalmologi (ögon), kardiologi
Skärmbilder från https://twitter.com/erictopol/status/1082308790207180800 (7 jan 2019) relaterade till https://doi.org/10.1038/s41591-018-0300-7
AI i vård
• Vetenskapligt publicerad AI-användning inom t.ex. radiologi/neurologi, patologi (tumörer mm), dermatologi (hud), oftalmologi (ögon), kardiologi
• FDA-godkännanden i USA ökar
Skärmbilder från https://twitter.com/erictopol/status/1082308790207180800 (7 jan 2019) relaterade till https://doi.org/10.1038/s41591-018-0300-7
AI i vård
• Vetenskapligt publicerad AI-användning inom t.ex. radiologi/neurologi, patologi (tumörer mm), dermatologi (hud), oftalmologi (ögon), kardiologi.
• FDA-godkännanden i USA ökar
• Dock fortfarande brist på prospektiva (framåtblickande)studier som validerar AI-bruk i klinisk miljö och dess effekter förpatienterna.
Skärmbilder från https://twitter.com/erictopol/status/1082308790207180800 (9 jan 2019) relaterade till https://doi.org/10.1038/s41591-018-0300-7
https://medium.com/microsoft-design/how-to-recognize-exclusion-in-ai-ec2d6d89f850
Bias• Dataset bias – When the data used to train
machine learning models doesn’t represent the diversity of the customer base.
• Association bias – When the data used to train a model reinforces and multiplies a cultural bias.
• Automation bias – When automated decisions override social and cultural considerations.
• Interaction bias – When humans tamper with AI and create biased results.
• Confirmation bias – When oversimplified personalization makes biased assumptions for a group or an individual.
Ethics Guidelines for Trustworthy AI – Overview
Lawful AI
Three levels of abstraction
Ethical AI Robust AI
Trustworthy AI as our foundational ambition, with three components
Human-centric approach: AI as a means, not an end
from principles (Chapter I)
to requirements (Chapter II)
to assessment list (Chapter III)
”AI systems should help empower society,
combining the best of technology with the best
of humanity”
A I S U S T A I N A B I L I T Y C E N T E R
http://www.aisustainability.org/
Mänskligt och datoriserat tänkande
“Weak human + machine + superior process was greater than a strong computer and, remarkably, greater than a strong human + machine with inferior process.”
Garry Kasparov
< <
Why is Artificial Intelligence Different?
• Scale
• Speed
• Single-mindedness
• Optimization-based
• Cannot break the rules
• No needs
• No real consequences or “skin in the game”
AI i vård• Samverkan
människa+AI
• Full automatisering är osannolik och kanske inte heller önskvärd…
…tror Eric Topol, men vad tror du själv?
Intressanta med.tek. exempel:
– Inopererad (autonom) defribillator
– Insulinpump styrd av kontinuerlig glukosmätning
Skärmbilder från https://twitter.com/erictopol/status/1082308790207180800(7 jan 2019) relaterade till https://doi.org/10.1038/s41591-018-0300-7
Datalogiskt tänkande
• Computational Thinking
• Data + logik + tänkande
• En problemlösningprocess för att beskriva, analysera och lösa problem på ett sätt såatt datorer kan hjälpa till med tekniker fråndatavetenskap:
– Ge detaljerade instruktioner
– Bryta ner problem i delar
– Hitta mönster
– Skapa abstraktioner
– Designa algoritmer
Computational Thinking
Swedish launch funded byhttps://www.elementsofai.se/
Fristående kurs vid LiUGrunderna i AI 2ECTShttp://antagning.se
AI Competence for Sweden
• National initiative on education and competence development in AI
• 7 Universities
• Strengthen Sweden’s competencies and competitiveness
• Promoting life-long learning
http://ai-competence.se/
Wallenberg AI, Autonomous Systems and Software Program (WASP)
Sweden’s largest research program10 year program 3500 MSEK (350MEUR)
Research ProgramThe best researchers in the fieldGraduate School (300+ PhDs)
Ambitious program, Industrial PhDsDemonstrator Arenas
Demonstrations with external partiesRecruitment Program (50+ Researchers)
Internationally competitive offers
http://wasp-sweden.se/
AI Innovation, Competence and Research in Sweden
A I S U S T A I N A B I L I T Y C E N T E R
A I C o m p e t e n c e o f S w e d e n
Illustration gjord av Erik Sundvall, Region Östergötland & LiU. Delvis baserad på: Evidence-Based Medicine and the Changing Nature of Healthcare: Workshop Summary(IOM Roundtable on Evidence-Based Medicine) Mark B. McClellan, Michael McGinnis, Elizabeth G. Nabel, and LeighAnne M. Olsen, Institute of Medicine. ISBN: 0-309-
11370-9 https://www.nap.edu/catalog/12041/evidence-based-medicine-and-the-changing-nature-of-health-care Fig 5-1. page 116
Tillg
ängl
ig b
eslu
tsgr
un
dan
de
info
rmat
ion
Dåtid
Gräns för oassisterad mänsklig kognitionsförmåga
Framtid
Växande gap!
Övervakning/observationLäkarundersökningAnamnes
RadiologiEKGLabbMedicinerÖvervakning/observationLäkarundersökningAnamnes
…Genomik, epigenomik, transkriptomik, proteomik, metabolomik m.m.Tarmflora, bakteriefloraPrecisionsmedicinAnalys av utandad luftÖkad bildanvändning (hudfoto, digital patologi/cytologi m.m.)Transkutan mätning av glukos mmKontinuerlig position & aktivitetKontinuerliga vitalparametrarIcke-invasiva mätningar/testerRadiologiEKGLabbMedicinerÖvervakning/observationLäkarundersökningAnamnes
Basera medicinska beslut på all tillgänglig information? Beslutsstöd behövs!
Budskap• AI handlar om att förstå intelligens och utveckla algoritmer och system som uppvisar
intelligent beteende.
• Lär er mer! Ta onlinekursen Elements of AI (http://elementsofai.se)
• Ta ett aktivt ledarskap för att dra nytta av AI
• Ta väl hand om er data och gör det mesta av den
• Försök lösa riktiga verksamhetsproblem med AI-tekniker
• Lär er misslyckas på ett konstruktivt sätt, bästa sättet att lära sig
• Att bara införa digitala verktyg hjälper inte, ni måste utbilda personalenoch ändra arbetssätten!
• Människa och AI!