推動醫療行業變革 NVIDIA AI可以做更多

至頂網伺服器頻道 01月23日 新聞消息（文/李祥敬）：在醫療服務數字化轉型的背景下，大數據技術和人工智慧技術的應用成為提高醫療資源供給和提升診療水平的關鍵，為疾病預防和治療提供了新的生產力。來自IDC的數據顯示，到2021年，通過採用認知技術和人工智慧技術，20%的醫療機構和40%的生命科學組織將獲得15%到20%的生產力增長。人工智慧系統應用後，醫護工作者的工作效率得到提高，診斷和治療的專業水平得到提升。

NVIDIA醫療業務全球副總裁Kimberly Powell

在NVIDIA醫療業務全球副總裁Kimberly Powell看來，AI正在變革整個醫療行業，而這種潛力在發展快速的中國尤為顯著。目前眾多AI醫療初創公司和行業巨頭藉助AI為 這一行業的未來發展奠定堅實基礎。

眾所周知，NVIDIA發明了GPU，而GPU加速計算在AI中扮演了重要的角色。在圖形處理、科學計算、自動駕駛等方面，通過GPU驅動的深度學習和機器學習正在變革各行各業。

同樣，AI的研究也在醫療領域有了全新的發展。Kimberly表示，AI在醫療影像、基因、新葯研發等方面有了廣闊的應用空間。NVIDIA與通用電氣、佳能和西門子等合作夥伴在醫療影像設備應用人工智慧技術方面產生了眾多成果。「AI在醫療影像領域的應用已經不僅僅是一次性的對於醫療影像的分析，而是滲透到整個工作流程中，從檢查、分析到診斷，甚至是報告的全過程。」

除了醫療影像，AI在基因測序等方面有著廣泛的應用。在新葯研發方面，GPU驅動的高性能計算和人工智慧技術也在藥品研發方面發揮了重要的作用，如何依靠精準醫療開發出定製性的醫藥，這也代表了人工智慧在醫療產業使用的爆發。

「NVIDIA在計算架構方面三個類別，分別是高性能計算、計算圖形以及模擬、人工智慧。醫療產業的生態系統都用到了以上三個中的一部分或者所有技術，以進行新的基於人工智慧的醫療解決方案的開發。醫療行業將成為人工智慧最大的應用產業之一，NVIDIA也在從各個方面在推動醫療行業的變革。」Kimberly說。

醫療產業是一個專業度很高的行業，NVIDIA通過聯合合作夥伴一起推動整個整個產業的變革。Kimberly介紹說，NVIDIA在醫療行業發展四大類型的合作夥伴。第一個是學術界，NVIDIA面向這類合作夥伴推出了人工智慧實驗室，推動醫學研究；第二是初創企業，NVIDIA通過Inception項目（初創加速計劃）為這些初創企業提供技術支持，包括最新的前沿技術。如果這些企業發展很好，NVIDIA還會提供市場支持，幫助他們進行商業推廣；第三是產業界商業化的合作夥伴，比如中國的華大基因、聯影智能（United imaging）等。與這類合作夥伴，NVIDIA主要是在代碼開發層級深入的合作，同時也會有聯合的商業銷售方面的支持；第四是和政府之間的合作，NVIDIA會關注在不同的國家和地區政府的重大科研的項目方向以及相關政策。

「NVIDIA更多的是一家賦能型的公司，我們幫助他們更好地在基礎設施層執行人工智慧醫療的應用，幫助他們實現市場目標。同時NVIDIA有著一個非常龐大的開發人員的社區，這些都會幫助到在醫療行業進行創新的公司。」Kimberly說。

十多年以來，NVIDIA GPU一直在醫學成像領域發揮關鍵作用。為了更好地打造醫療AI的開放生態， NVIDIA推出了Clara平台。NVIDIA Clara平台是一個開放平台，可供開發者和合作夥伴利用NVIDIA在人工智慧、高級可視化和高性能計算方面的技術和專業知識，以開發新一代醫學影像設備和工作流程。

NVIDIA Clara AGX系統是Clara平台的核心，為開發者提供豐富的開發工具，開發者可以通過調用Clara AGX系統提供的軟體開發工具包（SDK）重新設計、重新開發醫療工作流程。Clara SDK為醫學應用程序開發者提供一套用於計算、高級可視化和AI的GPU加速庫。得益於現代化計算的結構，比如容器技術、虛擬化技術等，開發者可以在多個計算環境（包括嵌入式、預置式或雲端）中部署應用程序。

「容器技術已經被廣泛地適用於不同的IT基礎設施，它能夠讓我們有效地打包不同的應用，運行在不同的IT系統上面。尤其容器應用運行的方式可以進行自動更新，應用總是最新的。這種容器應用的運行方式支持不同的運行環境，可以在設備端，也可以在數據中心和公有雲，不同企業可以根據自己的商業模式選擇合適的形式。」Kimberly說，「這很適合中國醫療的情況，比如混合的運營環境，還有不同地域分布的醫療機構，他們的IT環境是層次不齊的，不同的部署模式可以方便他們選擇適合自己的運行模式。」

Kimberly表示，Clara本身是一套軟體，目前發布的還是比較早期的版本，NVIDIA會持續不斷地對它支持下去，並不斷改進。比如與外部硬體系統之間的互聯互通，增加更多加速的引擎，幫助初創企業以更快的速度加速方案的部署。「同時，NVIDIA Clara正在加入學習知識的轉讓以及輔助式的功能，將學習到的經驗知識轉移是非常重要的。因為不同地區的醫院本身條件不一樣，使用的設備也不一樣。在很多情況下，我們希望在某個醫院設備上所分析出來的一些知識或者總結的結論，能夠在本地進行一個很好的總結或者叫歸納，然後普及推廣，而不只是把結果輸出出去。」

目前，NVIDIA Clara SDK可以在官網上免費下載，其主要針對三大類型客戶，一是醫療設備公司，二是人工智慧軟體開發公司，三是擁有眾多醫療應用的醫院。「在醫療影像方面，我們並不希望計算、可視化以及人工智慧三個不同的工作負載分別執行在不同的硬體設備上，我們希望一台計算機藉由Clara就可以實現三種不同的計算。對於Clara而言，NVIDIA的想法是軟體＋硬體，其是NVIDIA對於未來智能設備的鋪墊。」Kimberly說。

談及在中國市場的布局，Kimberly表示，NVIDIA與中國的醫療創新公司開展了眾多合作，比如聯影智能（United imaging），它在NVIDIA DGX系統的基礎上構建AI架構，以便開發用於全棧式醫學影像的人工智慧軟體uAI。還有推想科技（infervision）和圖瑪深維（12Sigma），這些公司在人工智慧的技術應用方面有著突飛猛進的業務發展。

目前醫學成像成為醫療行業中最早受益於AI的領域。推想科技採用NVIDIA Clara平台，旨在提升產品性能，驅動新一代AI成像集群。該公司的InferRead系列解決方案將GPU部署進AI系統，並已應用於全球數百家頂級醫院輔助診斷環境。

Kimberly說，除了醫學影響方面，行業巨頭和創新企業也在利用NVIDIA AI加速自身的數據分析能力。為深入洞察欺詐檢測等問題或預測人群疾病，平安科技數據科學團隊使用NVIDIA RAPIDS以及GPU加速的主成分分析（PCA）和具有雜訊應用的基於密度的空間聚類（DBSCAN）之後，工作流程執行速度加快了80倍，從幾天縮短到幾小時（包括數據載入和訓練時間）。這有助於平安集團主動做出預測並完善預防計劃。

華大基因（BGI）團隊在NVIDIA DGX-1 AI超級計算機上運行RAPIDS平台，將分析速度提高了17倍，並將用於癌症患者個性化免疫治療的靶向多肽分析範圍擴大至數百萬種。

碳雲智能（iCarbonX）使用越來越常見的數字化生理、基因組、代謝組以及宏基因組數據來研究微生物組。碳雲智能運用機器學習將微生物組特徵和2型糖尿病關聯起來，能提供個性化的消費者醫療服務（如飲食建議或治療方案的制定），通過部署RAPIDS，該公司的數據分析速度立即加快了6倍。

當前人工智慧技術給行業帶來變革的動力，不管是Clara還是RAPIDS，NVIDIA正在與業界合作夥伴一起用AI賦能行業革新。

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