IBM 超級電腦華生的醫療使命,昔日冠軍是否能再下一城?

作者 | 發布日期 2014 年 09 月 27 日 9:04 | 分類 生物科技 , 醫療科技
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IBM 所建造的新世代超級電腦「華生」(Watson),在 2011 年的益智問答節目 Jeopardy! 中擊敗兩位世界紀錄保持人,獲得冠軍並贏得 100 萬美元的獎金,當時華生所展現出的過人才智,就是現在我們所熟知的 Big Data 處理能力。




然而可惜的是,華生在令人驚艷的處女秀之後,卻英雄無用武之地,沉寂一陣子,大部分時間都只能窩在華爾街打工,或化身為主廚開發出營養美味的菜單。但 IBM 仍舊非常看重這個往日冠軍的潛力,希望利用華生處理 Big Data 的能力,進軍過去無法企及的產業。醫療產業就是 IBM 為華生設定的最終戰場。

未來醫療將出現缺口

根據美國臨床腫瘤學會在 2014 年三月公布的數據,美國罹患癌症的病患到 2025 年會增加 42%,但腫瘤科醫師卻只增加 28%,兩者之間的差距將使未來的醫療品質惡化,甚至發展出無專科醫師可看的局面,只能靠其他科別的醫師湊數。

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(圖片來源:Phalinn Ooi CC BY 2.0)

另外,醫學的與時漸進也為醫師帶來沉重的文書負擔,許多專科醫師除了平時忙於看診,還必須花時間研讀最新的病例報告與醫學研究,才能對疾病做正確的判斷與治療,醫師的學養與經驗會讓治療結果有差異,因此許多人喜歡找名醫或大醫院的醫師,覺得這樣才有保障。健保或醫療保險也是必須考量的重點,特別是美國的醫療保險複雜,有些病人的負擔項目沒有涵蓋到特殊的治療方式或藥劑,醫師必須多方評估後才能找到最佳的方法。

對於上述的問題,華生可以透過其強大的運算和即時分析處理能力,幫助醫師減輕工作量,並導入更精準的醫療方式。它能同時運行超過千項的數據分析工作,每秒運算 500GB 的資料量,相當於 1 秒閱讀 100 萬本書,以這樣超人的速度,醫師需花費 192 年才能看完 1,000 萬份病歷,華生只需要 15 秒。

醫學領域,華生能著墨的地方

舉例來說,華生正與紐約基因中心(New York Genome Center)進行合作,從基因體醫學相關領域為腦瘤患者提供新療法,這部分包含兩個層面:一是基因定序,得力於科技發展,每個人定序費用從幾年前的 6,000 萬美元腰斬到腰斬,目前已下跌到 1,000 美元;另一是數據解讀能力,但大多數的腫瘤科醫師和診所沒有相關經驗與能力。

醫師必須即時蒐集相關的研究報告,以確認基因突變如何改變細胞生理,之後找出有效對付這些突變細胞的治療方法,整個過程所費不貲,還需耗費許多時間,平均而言從基因定序到決定治療方式要 5~10 個月的時間,一般癌症病患無法等那麼久。

IBM Watson

(圖片來源:IBM)

華生能大幅縮短時間,醫師只要將腫瘤的基因組資料輸入,數分鐘內,華生就可以從突變的細胞中標出哪些分子過程受到改變,並將可能的治療方式表列出。雖然華生的技術令人印象深刻,也為醫療科技帶來創新突破,但到目前為止,無論是對癌症病患或 IBM 的股東,華生都還未有實質貢獻。

華生目前的局限與隱憂

IBM 似乎對於華生無法進入市場端也有了心理準備,2014 年 1 月《華爾街日報》公佈一份 IBM 內部流傳出來的文件,指華生將無法如期在 2018 年為 IBM 帶進 10 億美元的營收。

主要的問題是華生無法準確的理解技術資訊,醫療術語將它搞的狼狽不堪,另外在醫學期刊中,醫師會以不同的方式說明疾病或症狀,例如腹瀉與拉肚子其實是指同樣的事,若再加上病例中草率的文法、縮寫等,導致 IBM 的開發者與醫師不得不花更多時間訓練華生。

而這問題的根源可能來自 IBM 對華生定位的變化,他們一開始要華生成為萬事通,而非當一個科技怪才,美國人工智慧開發公司 Cycorp 副總裁 Michael Witbrock 就這樣形容:「Jeopardy! 節目要求華生能粗淺且全面地掌握一般性知識,而不是深入了解治療癌症所需要的專業學問。」

CeBIT 2011

為此,華生必須透過不斷地機器學習與回饋來改進它的判斷,目前有一家公司為華生設計一組系統,以對或錯的問答方式來訓練華生,這家公司於 2013 年底推出雲端平台,往後不需華生在場就可以進行測試。

另一個問題就是 IBM 是否能靠著出租華生來為公司賺錢,目前看起來這個醫療史上最成功的產品,最有可能應用的地方是控制成本和增進醫療效率,而非針對個人設計出一套客製化的治療項目,但這就無法創造利潤空間,如同醫療保健資料公司 Explorys 董事 Russell Richmond 所說:「幫助癌症病患,讓他們可以得到好的治療方法在本質上很好,但它對利潤的產生助益不大。」

商業化是成功關鍵

毫無疑問地,華生的出現將為人類帶來創新的醫療體驗,並提升整體醫療品質,但能否為 IBM 再下一城,在 Big Data 的熱潮中搶得一席之地,並彌補已逐漸走下坡的硬體事業,就要看華生能不能克服它先天上的限制。為此,IBM 執行長羅曼堤(Ginni Rometty)承諾將投入 10 億美元,將華生商業化,另外 IBM 也與兩所最頂尖的研究單位展開密切合作,分別是紐約史隆基達靈紀念癌症中心,與德州大學安德森癌症中心,針對肺癌、大腸癌、乳癌和白血病進行研究測試。

(首圖來源:Atomic Taco CC BY 2.0) 

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