AI羊臉辨識系統找臭臉羊 台灣醫院用來開發解讀X光片

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英國劍橋大學指出,一隻羊能認得出50隻羊的表情,開發AI「羊臉辨識系統」找出「心情不好」的羊,準確分辨牠們是否生病。(圖片來源/Trinity Kubassek@Pexels)

如果農場裡有5000隻羊,農夫如何知道目前正在生病的羊是哪一隻?並且即時送到獸醫院。英國劍橋大學的科學家發現其實羊的許多表情和人類非常相近,縣在透過人工智慧的「羊臉辨識系統」找出「心情不好」的臭臉羊,因為那代表這隻羊可能生病了,在台灣,相似的AI技術正在大型醫學中心中開發,用以判讀大量的X光片以偵測出疾病。

英國劍橋大學電腦實驗室在去年開發了一套「AI羊臉辨識系統」用以偵測生病的羊,研究計畫主持人Peter Robinson博士說,「臉部辨識系統在人類上已經應用多年,但學者Darwin就認為,許多動物的行為洩露了牠們的情緒,解讀動物的情緒其實和解讀人類是一樣的。」一起研究的Marwa Mahmoud博士更說,「有趣的發現是,羊的表情某些角度和人幾乎一模一樣。」

羊一生病,就擺臭臉

科學們相信,若一個人生病了,心情必定不好,將會擺臭臉,而羊也是一樣,因此可以從羊的表情,來判斷牠是否帶著病痛,一隻羊能夠認得大約50隻羊的臉,這意味著每隻羊是有自己的臉。這套羊臉辨識系統最早是由英國劍橋大學的博士後研究生在2016年開發的「Sheep Pain Facial Expression Scale」(SPFES)系統演變而來,新的系統則具有機器學習與更高的準確率。

研究團隊從獸醫那邊收集了500張看病的羊的表情,並且區分疼痛的等級,餵給AI系統做機器學習,(比對有生病、生病情況嚴重程度1、程度2…),系統經過訓練後可以發現,當羊感到疼痛時,嘴角往下,鼻孔從U型變成V型,眼睛變狹窄,臉頰緊繃,耳朵也向前折疊,系統經過訓練,猜對了給予鼓勵,猜錯給予懲罰。

訓練完成後這套「羊臉辨識系統」準確率高達80%,而且還可以區別疼痛的等級,對檢測羊身上的常見的疾病如足部腐爛和乳腺炎非常有幫助,加速農夫及早發現生病的羊,在實務上,科學家建議可將攝影鏡頭可以放在羊群聚集喝水的地方,方便蒐集最新的羊臉。

劍橋大學團隊相信,若能及早發現生病的羊,就可以在病情惡化之前治療,成為預防醫學的一環,如果羊可行,那麼在一些能情緒表達的動物上也可以,例如馬、兔子、實驗室囓齒動物。

英國劍橋大學「羊臉辨識系統」發現,生病的羊因為疼痛,眼睛、耳多、嘴角、鼻孔都會有不同程度的變化。(圖片來源/劍橋大學)

像「羊臉辨識系統」這樣利用AI判讀圖像作為預防醫學,在台灣的醫學中心醫院也正在研發當中,在美國NASDAQ上市的Pure Storage 台灣技術總監何與暉表示,在台灣許多醫療機構開始利用AI判讀X光片等醫療資訊。

訓練AI,解讀X光片

他說,醫院許多資訊是以圖像呈現,例如X光片、核磁共振的影像檔案,這些圖檔是不能壓縮的,單從醫院的大資料庫裏面找出來就得花上一些時間,而且不是每個醫生都受訓解讀X光片,分科受訓的內容也不同,如果藉由AI人工智慧學習判讀,將可以節省大量時間,而且降低醫生個人的人為錯誤。

由於醫院中累計的圖像檔案愈來愈多,而且只會變多不會減少,一方面成為豐富的資料庫,另一方面卻也成為資料儲存的負擔,按照現有的儲存模式,醫院伺服器的機房只會越來越大,散熱問題越來越嚴重,因此Pure Storage公司還特別提出專為AI設計的儲存架構,以提高傳統使用圖檔的速度。

據了解,南部許多教學中心醫院,台中的前三大醫院中的某一家醫院,台北市的大型教學中心醫院,都已經展開AI判讀X光片的訓練計劃,由線上醫生與電腦工程師合作,先從X光片開始,初步設計可能是AI系統解讀之後先提供給看診醫生「建議」,或者罹患的機率,以避免法律上未清的責任。