2019年全栈人工智能技术及其在医疗的融合应用.pdf

1、 2019 Tsinghua Univ.Confidential 全栈人工智能技术及其在医疗中的融合应用 CHIMA 2019Page 2 2019 Tsinghua Univ.Confidential 我们的团队 信息学院自动化系计算机系生命学院医学院清华大学北京信息科学与技术国家研究中心产13位导师，100+博士、硕士1 中科院院士2 美国科学院院士3 国家千人计划2 杰青清华-福州数据技术研究院生物信息学研究部福州数据技术研究院有限公司清华大学合成与系统生物学研究中心清华大学医疗健康大数据研究中心北京合生基因有限公司北京爱医声科技有限公司研学福州市政府CHIMA 2019Page 3 2

2、019 Tsinghua Univ.Confidential 生命过程是多组学协同作用的结果，数据将驱动生命科学和医疗健康进入理论化进程 基因 蛋白质 代谢 微生物 表观基因 细胞图谱 影像&解剖 运动 饮食 环境 心理 可穿戴 社交图谱 医疗健康档案 100TB CHIMA 2019Page 4 2019 Tsinghua Univ.Confidential 数据-信息-知识-应用，是医疗健康AI的必由之路 数据 信息 知识 医疗健康 1.复杂生物组学数据处理与解析 医学信息 疾病表型组疾病表型组 影像组学影像组学 流行病学 2.重大疾病的“生物-医学-环境”数据的系统整合分析 数据库/知识

3、库 3.生物与医学大数据的精准医学应用，疾病的精准诊断和流行疾病的预测 4.生物分子系统及其人工调控的信息理论与实验技术，最终应用于医疗实践 持续和深入 发展和开拓 转化、探索、升华 组学技术发展 新数据类型：第三代、混合测序、表观遗传 微弱信号：单细胞、液体活检CTC/ctDNA 数量爆炸：科研和临床测序数据指数增长 环境信息 土壤水质空气 饮食习惯 气象信息 CHIMA 2019Page 5 2019 Tsinghua Univ.Confidential 核心是智能信息处理 人工智能、医学信息学、生物信息学人工智能、医学信息学、生物信息学 CHIMA 2019Page 6 2019 Tsi

4、nghua Univ.Confidential 医疗AI落地“五难”数据处理难 应用突破难 商业模式难 安全治理难 数据采集难 CHIMA 2019Page 7 2019 Tsinghua Univ.Confidential 马化腾AI四问：人工智能必须可知、可控、可用和可靠 合格的AI 人工智能的算法是否能够变得清晰透明、可以解释？可知 可用 人工智能是否能让尽可能多的人使用？可控 可靠 如何避免人工智能危害人类个人或整体的利益？人工智能是否能够足够快地修复自身漏洞，真正实现安全、稳定与可靠？CHIMA 2019Page 8 2019 Tsinghua Univ.Confidential 三

5、架马车驱动 全栈交互 应用闭环 医疗+AI 疾病机制探索 数据合作模型 CHIMA 2019Page 9 2019 Tsinghua Univ.Confidential 构建hDCN（human Deep Cell Network），解码疾病机制，发展精准治疗新技术 遗传与变异 生活方式 环境暴露 从基因型到细胞、组织、器官、系统的多层次深度时空全息网络 生理和病理表型 清华大学张学工 CHIMA 2019Page 10 2019 Tsinghua Univ.Confidential 构建新的机器学习理论 现有的AI模型基于知识的人工智能传统AI：符号主义、知识工程、机器推理、智能搜索、.基于

6、数据的人工智能机器学习：模式识别、人工神经网络、支持向量机、深度学习（CNN、RNN、DNN、)混合人工智能提出关系推断的理论框架，解决小概率事情预测及复杂系统局部到整体的分析Given GGiven PSpNetwork vectorPhenotypevectorCorrelationcoefficientGjPiP1P2P3PnG1G2G3Gn全基因组清华大学李衍达、李梢、古槿CHIMA 2019Page 11 2019 Tsinghua Univ.Confidential 混合式的数据合作模型 医院私有数据中