人工智能技术在流行病应对和防范中的作用

人工智能技术在应对流行病和准备中的作用 ： 建议的投资和举措

核心观点： 新冠肺炎疫情凸显了公共卫生安全与国家安全之间的紧密联系，人工智能（AI）在应对流行病中展现出巨大潜力，并将在未来疫情准备和应对中发挥关键作用。尽管AI并非万能，但其技术优势已初步显现，未来可通过适当投入彻底改变科学研究、医疗诊断和公共卫生管理等领域。

AI在流行病应对中的用途：

• 情景意识和疾病监测： AI通过疾病建模、病毒结构预测、传播路径映射等，帮助理解疾病传播机制；通过整合多源数据（新闻、社交媒体、公共卫生数据等），实现早期爆发检测和实时疫情监测；利用预测工具监测人畜共患溢出，识别潜在风险区域；通过生物法医分析确定疾病暴发源头；利用智能传感器检测病原体。
• 诊断： AI协助开发更有效的检测方法，通过分析医学影像和临床数据辅助医生进行疾病诊断和评估。
• 疫苗、治疗学和医疗设备的开发： AI加速疫苗和疗法的发现与设计，支持临床试验，优化供应链管理，并推动先进制造业发展，提高医疗设备生产效率。
• 持续的医疗服务： AI预测患者风险和死亡率，指导资源分配；通过自主机器人降低病毒传播风险，并支持远程医疗服务和患者监测。

推荐的投资和倡议：

• 推进科学：
  • 增加联邦资金投入AI研发，重点关注机器学习、数据整合、隐私保护等领域。
  • 创建由NSF领导的健康和生物医学AI研究所，推动AI在医疗领域的应用。
  • 发起由NSF管理的奖金挑战，推动下一代数据集成和建模技术解决方案的发展。
  • 继续DARPA的工作，创建药物发现领域的合作基础设施，并在NIH复制相关努力。
  • 使COVID-19高性能计算联盟永久化，持续支持AI疫情相关研究。
• 构建智能响应的基础：
  • 确定关键问题并创建联邦“大流行准备数据集”，整合多源数据支持未来研究。
  • 投资州和地方政府公共卫生基础设施的数字化现代化，实现有效疾病监测。
  • 增强美国国家综合征监测能力，整合更全面的数据输入并促进数据共享。
  • 加强全球在智能疾病监测方面的合作，并制定国际健康数据标准与规范。
  • 投资AI驱动的能力以保持军事战备状态，利用AI平台管理部队战备情况并支持疫情响应。

关键数据：

• NSF每年为每个研究所提供400万美元，为期五年。
• 委员会建议将400亿美元拨给NSF，300亿美元拨给能源部，150亿美元拨给NIH，以及50亿美元拨给NIST用于AI重点项目。
• PREDICT项目自2009年以来已检测到1200种具有成为大流行病潜力的病毒。

研究结论： 通过对AI的持续投资和基础设施建设，美国可以充分利用AI的潜力，有效应对流行病威胁，并为未来国家安全挑战做好准备。