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在实验室和现实中的AI

(博谈网记者郑典编译报道)据《Engadget》2020年4月28日(周二)报道:Google admits its diabetic blindness AI fell short in real-life tests

(图片来源:youtube视频截图)

经过AI Google训练以捕捉糖尿病视网膜病变的在实验室中的准确率达到了90%,但不幸的是,它在现实生活中的表现并不理想。Google在八个月的时间里在泰国的11家诊所测试了AI,并通过在愿意的患者身上使用该技术来评估可行性。

在泰国,从医生给患者的眼睛拍照开始,最多可能需要10周才能确认糖尿病视网膜病变。AI的设计旨在10分钟内得出结果,从而加快该过程。但是研究小组发现,该算法甚至无法识别很多照片,因为该算法是在高分辨率图像上进行训练的。

泰国的护士经常得在光线不足的情况下尽快扫描数十名患者。结果,AI拒绝了超过五分之一的图像,然后患者被告知回去。对于那些可能无法再休息一天或没有简便方法返回诊所的人们,这是很大问题。

此外,研究团队还因互联网连接质量差和互联网中断而苦苦挣扎。在理想条件下,该算法可以在几秒到几分钟内得出结果。但是在泰国,该团队花了60到90秒来上传每张图像,从而减慢了流程并限制了一天可以筛查的患者数量。

Google在这项研究的公告中承认,它还有很多工作要做。在AI得以广泛部署之前,它仍然必须‌‌“研究并结合现实生活中的评估‌‌”。该公司在其论文中补充:‌‌“自这项研究以来,我们已经开始在未来的部署地点与护士,潜在的摄像头操作员和视网膜专家(从系统中接收转诊患者的医生)举行参与式设计研讨会。临床医生正在设计涉及该系统的新工作流程,并主动确定实施的潜在障碍。‌‌”

树莓派将替武汉肺炎患者驱动呼吸器

(博谈网记者郑典编译报道)据《Engadget》2020年4月13日(周一)报导:Raspberry Pi will power ventilators for COVID-19 patients

Pi Zero板(图片来源:jsmith7342/Wikipedia/CC BY-SA 4.0)

随着病毒大流行持续使医疗保健行业不堪重负,最明显的需求之一就是呼吸机的供应更加牢靠。为了制造更多的救生设备,制造商正在寻求更快,更实惠的新设计-超级实惠的Raspberry Pi(树莓派,又名覆盆子派)计算器板已成为必不可少的组件。

Tom‌‘s Hardware报告称,树莓派基金会正在增加其Pi板的生产,以帮助为制造商提供足够的设备,以适应对呼吸机的高需求。虽然标价为$5的Pi Zero是该公司功能最差的计算器(它具有单核,1.0 GHz CPU和512 MB RAM),但它仍然有足够的能量来控制呼吸机的相对简单的计算任务。

树莓派板是呼吸机的理想之选的另一个原因是,该公司能够快速提供它们。树莓派的首席执行官兼创始人Eben Upton告诉Tom's Hardware,‌‌“树莓派是‌’按库存制造‌‌”,而不是‌‌‘按订单制造’,因此,我们通常会在短期内交付现货或准备生产产品。‌”

该公司在2020年第一季度生产了192,000个Pi Zero和Pi Zero W板,但目标是在第二季度生产25万个。Upton说,据他所知,这是第一次将树莓派板用作医疗设备组件。

令人鼓舞的是,制造商对自己的设计有所创新,并采用了通常与DIY小区相关的技术。希望这种方法将有助于将更多的呼吸机推向市场-并挽救更多生命。

没有空气,在海底如何活下去

连接莱蒙斯(Chris Lemons)和船身的脐带缆断裂前,就有不详的裂缝出现。这条重要的线缆维系着海平面下100米(328英尺)处所需要的电力、通信、热能、空气,这条脐带缆和潜水服连接。

据莱蒙斯的同事回忆,这条生命线损坏的时候发出可怕的断裂声,但莱蒙斯自己表示什么都没听到。上一秒,他还卡在正在作业的水下金属结构中,下一秒就翻滚到了海底。他和海面上船只的联系被切断了,而且没有重新回去的希望。

最要命的是,莱蒙斯的氧气供应也断掉了,只有应急氧气,能供他支撑6到7分钟。接下来的30分钟里,在北海(英国东海岸附近的大西洋海域)海底,他经历了没人能活着出来的事情:他没有空气可供呼吸了。

莱蒙斯回忆道:‌‌‌‌“当时我也不知要怎么应对。我掉到海底的时候背部朝地,四周一片漆黑。我知道背上的氧气瓶只有很少的氧气,所以不可能活着出来。我很无奈完全被悲伤情绪占据了。‌‌‌‌”

莱蒙斯所在的饱和潜水作业队隶属于亨廷顿油田(Huntington Oil Field),位于苏格兰东海岸的阿伯丁以东127英里(204公里)处,作业队主要负责安装修理油井歧管的各种管道。在下潜完成这份工作前,潜水员必须在潜水船上特制的舱室里生活,舱室与其他船员用一块金属玻璃隔开。下潜员要在这里饮食起居,度过一个月的时间。在这6米长的管道房间时,三名潜水员将要适应海底水下的压力。

这种隔离是不寻常的。三位潜水员能看见外面的同事并能同他们交流,但除此之外他们与船员之间是隔绝的。团队成员彼此依赖——他们需要6天减压,才能从高压舱里出去,或是帮他们进入舱内。

39岁的莱蒙斯说:‌‌‌‌“这个境况很特别。你生活在船上,周围有很多人。但却被一层金属隔离的那里。‌‌‌‌”

‌‌‌‌“在某种意义上来说,从月球回到地球上都比从海底回到地面隔离时间要短。‌‌‌‌”

减压是不能省的步骤,因为在深水区呼吸时,潜水员吸进的氮气会融进血液和组织中。回到水面后,周围的水压降低,氮气会从人体内释放出来。如果这一过程进行太快,会导致潜水员组织疼痛、神经损伤,大脑内部的氮气释放,严重时甚至会导致死亡——这种情况,被称为‌‌‌‌“减压病‌‌‌‌”。

然而,真正从事这项工作的潜水员有时会缩短减压时间。就拿莱蒙斯来说,花这么长的时间来减压,会让他和未婚妻马丁(Morag Martin)分开很久,这让他想念二人在苏格兰西海岸的家。

2012年9月18日那天,一切情况正常,莱蒙斯和两位同事尤阿沙(Dave Youasa)、阿洛克(Duncan Allcock)能够进行作业。于是三人爬进潜水钟,潜水钟将从比比妥帕斯号(Bibby Topaz)上放下来,放到海床上,在那里展开日常的维修工作。

莱蒙斯说:‌‌‌‌“这是我们一天中很平常的工作,海面上风浪挺大的,但水下十分平静。‌‌‌‌”他虽然没有两位同事经验丰富,但也有着8年的潜水经验,从事饱和潜水作业也已经有一年半了。这是他第9次从事深海潜水作业。

海面波涛汹涌,会引发一系列事件,令莱蒙斯命悬一线。一般情况下,潜水船会采用计算机控制的导航和推进系统,也就是动态定位系统,来保持与下潜做业人员在相同的垂直位置。

莱蒙斯和尤阿沙开始修复水下管道,阿洛克在潜水钟上负责指导。此时,比比妥帕斯号的动态定位系统突然损坏,整艘船开始偏离航线。

海底潜水员的通信系统随即发出警报,莱蒙斯和尤阿沙得到指示,需要返回潜水钟。当两人开始顺着脐带缆返回时,船只已经后退偏航,错过他们所在的位置。也就是说,他们必须爬过这个高耸的金属结构,才能够重新回到船上。

在两人快要爬到顶部时,莱蒙斯的脐带缆被金属结构上抻出来的部分勾住。在他还没能解开时,上方的船只又将其拉紧,莱蒙斯被拖入了金属横梁之中。

莱蒙斯说:‌‌‌‌“尤阿沙感觉到有事情发生了,于是就转身来找我。我们看着对方的眼睛四目相对,这个情景很特别。尤阿沙用尽办法要接近我,但船把他拖走了。我的脐带缆拉的太紧了,在我意识到之前,已经没有充足的氧气了。‌‌‌‌”后来,莱蒙斯的故事被拍成了纪录片《最后一口气》(Last Breath)。

脐带缆的拉力是巨大的。它由一堆缠绕的软管和电线组成,中间是一根绳索。船在海面漂移,线缆越拉越紧,开始吱吱作响。莱蒙斯本能地转动头盔上的旋钮,开始用背上应急瓶中的氧气呼吸。不等他采取任何措施,脐带缆就断了,他被弹回了海床上。

在一片黑暗中,莱蒙斯奇迹般地站了起来,摸索着回到了井身的金属结构处,并且再一次爬到顶部,希望能看到潜水钟、安全回去。

莱蒙斯说:‌‌‌‌“我爬上去的时候,并没有看到潜水钟。我理性地想,要冷静下来,节省仅剩的一点氧气。我背上的应急氧气只够呼吸六、七分钟的。我没有想到会有人来救我,于是我把自己蜷缩成一团。‌‌‌‌”

没有氧气,人只能存活几分钟时间,之后,维持人体运作的生命活动就会停止。为大脑神经元提供能量的电信号也会减少,最终完全停止。

英国朴茨茅斯大学(Portsmouth University)极端环境实验室主任蒂普顿(Mike Tipton)说:‌‌‌‌“缺少氧气,让生存变得十分困难。人体内不会储存很多氧气——最多也就几升。能维持多久取决于个人的代谢速度。‌‌‌‌”

静息状态下的成年人,每分钟约消耗五分之一到四分之一升的氧气。如果大量运动,那么每分钟会消耗四升的氧气。

蒂普顿研究过在水下长时间缺氧存活的人,他补充说:‌‌‌‌“如果人压力过大或感到恐慌,新陈代谢会加快。‌‌‌‌”

比比妥帕斯号上的船员拼命想要切换到手动导航,回到当时的位置,以援救没能上船的同事。但是,船已经驶离了很远,因此只能发射一艘遥控潜水器,希望能找到莱蒙斯。

在潜水器搜寻到莱蒙斯后,船上的人无助地通过潜水器的摄像头看着莱蒙斯,他逐渐停止了活动,生命一点点流逝。

莱蒙斯说:‌‌‌‌“我还记得当时吸最后一点氧气。我用了很大劲才把它吸进去,感觉就像是要入睡的前一刻并不难受,但我十分痛心,同时对我未婚妻深感抱歉。我痛心的是这次意外会对他人造成伤害。其它也无所谓了。‌‌‌‌”

比比妥帕斯号的船员重启失灵的动态定位系统并控制了船体,大概花了半小时。等到尤阿沙到达金属结构的顶部,找到莱蒙斯的时候,他已经不会动了。

凭着坚韧的毅力,尤阿沙终于把莱蒙斯拖回了潜水钟,把他交给阿洛克。当摘下莱蒙斯的头盔时,发现他脸色铁青,已经没有了呼吸。阿洛克出于本能,给莱蒙斯做了两次人工呼吸。

莱蒙斯竟奇迹般地醒了过来。

莱蒙斯说:‌‌‌‌“我觉得昏昏沉沉的,看到了闪烁的灯光。怎么醒过来的,记不清了。只记得尤阿沙瘫坐在潜水钟的另一侧,看上去筋疲力尽,并不知道他为什么疲惫不堪。几天之后,我才知道那时情况有多么紧张。‌‌‌‌”

七年过去了,莱蒙斯仍然困惑在没有氧气的情况下,自己是怎么存活那么久的。在海底待那么长时间,按常识他应该已经死了。

北海冰冷的海水可能是一个原因。在水平面以下100米(328英尺)处,水温低于3摄氏度(37华氏度)。因为脐带缆断了,莱蒙斯的潜水服没有热水加热,他的身体和大脑很快被冷却下来。

蒂普顿表示:‌‌‌‌“大脑快速冷却,在没有氧气状态下能够延长生存时间。温度降低10度,新陈代谢的速度会下降一半到三分之一。大脑温度降低至30摄氏度(86华氏度)时,生存时间会增加10至20分钟。当大脑温度降至20摄氏度(68华氏度)时,这个数字就会达到一个小时。‌‌‌‌”

饱和潜水员经常吸入加压气体,这也增加了莱蒙斯的生存机会。在压力下吸入高纯度的氧气,多余的部分会溶解到血液中,给身体提供额外的氧气储备。

缺氧状态

潜水员是常经历氧气供应突然中断的人。当然,也有其它许多情况,会导致氧气供应出现问题。比如,消防员进入浓烟滚滚的建筑物时,必须依赖呼吸设备;高空战斗机的飞行员也会使用呼吸面罩。

在一般状况下,会有很多的缺氧情况。比如登山运动员到达海拔较高处时,会有轻微缺氧情况,只是很多时候人们将其归咎于意外。氧气浓度低会影响大脑功能,导致决策失误,令人局促不安。

患者在接受手术时,也经常出现轻度缺氧状况,有人认为这会影响康复。中风也会造成患者大脑缺氧,导致脑细胞的死亡和损伤,对身体产生永久性伤害,影响患者日后生活。

蒂普顿说:‌‌‌‌“很多疾病,最后的阶段都是缺氧。缺氧状态下,人的外围视觉开始丧失,最终只能看到一个点。有人提出,这可能就是为什么有过濒死体验的人,会说自己当时看到了一束光。‌‌‌‌”

莱蒙斯在无氧条件下安然无恙地活了下来,脑细胞并没有受损。只是发现腿上有几处淤伤。

他并不是第一个这样活下来的人。蒂普顿在医学文献中找到了43个案例,都是在水中历经长时间无氧而存活下来的人。其中四个案例都成功康复了,还有一个两岁半的小女孩,她在水下至少待了66分钟。

蒂普顿说:‌‌‌‌“儿童和女性的存活概率更大。这是因为他们的体型更小,身体更容易冷却下来。‌‌‌‌”

像莱蒙斯这样的饱和潜水员,在训练中可能无意地教会了身体该如何应对极端状况。挪威科技大学(NTNU)在特隆赫姆的研究人员发现,饱和潜水员能够改变血细胞的基因活动,来适应所处的极端环境。

我们体内的氧气以血红蛋白形式携带于身体各处。血红蛋白是在红细胞中发现的一种分子。NTNU气压生理学研究组负责人埃夫特达尔(Ingrid Eftedal)说:‌‌‌‌“我们发现,氧气运输相关的基因程序发生了明显的变化。饱和潜水期间,无论是血红蛋白的产生还是红细胞的生成,所有和氧气传输相关的基因,其活动性都降低了。‌‌‌‌”

埃夫特达尔和她的同事们认为,这可能是由于他们水下呼吸过高浓度氧气造成的。莱蒙斯体内氧气运输速度缓慢,因此氧气能用得更久。

潜水前的锻炼,也被证明有助于降低罹患潜涵病的风险。

在研究了没有额外氧气供给,自由潜水的原住民后发现,人体即使没有额外的氧气补给,也能很好的适应无氧环境。印度尼西亚的巴瑶族人(Bajau)就可以潜入水深70米(239英尺)处,同时屏住呼吸用长矛捕食。

犹他大学的进化遗传学家伊拉多(Melissa Ilardo)发现,通过遗传进化,巴瑶族人的脾脏要比陆地为生的邻居撒鲁安人大50%。

人们认为,在自由潜水时,人类的脾脏发挥了关键的作用。

伊拉多表示说:‌‌‌‌“有一种东西叫哺乳动物潜水反射。人们在屏住呼吸、潜入水里时,就会经历这种反射。这种潜水反射会使脾脏收缩。当脾脏收缩时,脾脏内储藏的富氧红细胞,会进入血液循环,提供氧气供给。也可以说,脾脏就是人体内的生物潜水罐。‌‌‌‌”

有人认为,脾脏大的巴瑶族人储藏的富氧血液更多,因此水下憋气的时间就更长。伊拉多见过一个巴瑶族人,能在水下待13分钟而不呼吸。

事故发生三周后,莱蒙斯重新回到当时出事的地方。把之前没有完成的工作做完。他和未婚妻结了婚,现在有了一个女儿。

回忆起自己和死亡擦肩而过的经历,他觉得功劳并不在自己采取的措施。

莱蒙斯说:‌‌‌‌“我能幸存,重要原因是我周围同事的努力。我自己做的不多,主要靠水下两名同事、和船上人员过硬的专业技术和顽强的毅力。我是个幸运的人。‌‌‌‌”

意外之后,潜水行业发生了很多变化。如今,人们用的应急氧气瓶必须贮有足够呼吸40分钟的量。现在的脐带缆都带有奇幻的灯光,以便在水下清晰可见。

莱蒙斯的生活并没有发生什么改变。

他开玩笑说:‌‌‌‌“我还得为孩子换尿布。‌‌‌‌”但是,他对死亡的看法发生了改变,他说:‌‌‌‌“死亡并不可怕。重要的是你留下了什么。‌‌‌‌”

Reddit问答版:有什么听上去匪夷所思到让人怀疑它是虚假的却依然是事实的事情?

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-巨型鱿鱼有一个甜甜圈形状的大脑,而它们的食道是从中间传过去的,如果它们尝试一次性吞食太多的食物,就会存在受到脑损伤的风险。

-如果你用手拍打一张桌子超过52,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000次,那么至少会有一次,你的手掌会和组成桌面的所有分子完全错过,你的手会穿透桌面。当然了,这是一个量子物理学的理论假设,在理论上,它是正确的。

-你可以用明火煮开一个纸杯里的水。

-格陵兰岛位于冰岛的东边、西边、南边和北边。

-部分肥胖症患者可以在绝对饥饿的情况下生存,1973年,有一名体重207公斤的患者在严密控制下接受382天的饥饿饮食治疗,在这期间只有摄入维生素和水,没有接触任何蛋白质、碳水化合物以及脂肪,他的体重在382天后减少到了88公斤,且没有造成严重的身体损伤。(禁止模仿!!!)

-美国是世界上人口第三多的国家,然后,如果砰的一下,美国凭空多出了10亿人,那么,它仍然是地球上人口第三多的国家。

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-长颈鹿也是吃肉的。

-在纳粹德国,因为制造V2火箭而死的人数比V2火箭在战场上杀掉的人数还多。

-黑洞的重力足以扭曲它周围的光线,所以,如果你能够以某种方式站在黑洞附近并直视前方,你会看到自己的后脑勺。

-有一只名为Wojtek的重达500磅的棕熊曾在二战期间入伍波兰军队,它在里面学会了吸烟和喝啤酒,并帮助波兰人赢得了残酷的蒙特卡西诺之战,最后被提升为下士军衔。战争结束后,Wojtek退伍并在苏格兰颐养天年,直到去世。

-萨达姆·侯赛因写过一部爱情主题的小说。

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-斯大林、希特勒、铁托、托洛茨基、弗洛伊德曾在同一时期居住在维也纳。

-在等比缩放的算法下,一颗原子内部,原子核和电子之间的距离,是太阳和冥王星之间的距离的16倍。

-只要你睁着眼,其实无时无刻都看到了自己的鼻子,不过你的大脑帮助你忽视了它。

-光的速度和观察者的速度无关。比如你乘坐一辆时速30公里的车,前面有一辆和你同方向的时速60公里的车,那么这辆车相对于你,其实是以时速30公里开走的。但是光速不存在这个问题。如果你站着不动打开手电筒,光会以光速远离你。如果你在以99%的光速跑步的同时打开手电筒,光还是会以光速远离你。但是在旁观的我看来,你的奔跑速度和光的发射速度几乎一样快。

-因为松鼠忘记了它们埋藏坚果的地方,地球上每年会多出数百万颗树木。

-在一个小丑鱼的族群里,只会有一只雌性,如果很不幸的,这只雌性小丑鱼死了,那么最胖的那只雄性小丑鱼,会主动变性成雌性小丑鱼,造福族群繁衍。

-在大多数的医学调查问卷里,90%的男性阴茎长度高于平均水平。

-心脏这个器官的名字不是由心脏来命名的,舌头这个器官的名字不是由舌头来命名的,但是大脑这个器官的名字是由大脑亲自来命名的。

-英国现任首相当鲍里斯·约翰逊其实也符合竞选美国总统的条件,因为他出生在纽约。

-天生双眼失明的人,是得不了精神分裂症的。

-火烈鸟是因为吃虾吃成粉红色的。

-现任天主教教皇方济各年轻时曾在布宜诺斯艾利斯的夜店里当过看场保镖,想象一下那副场景……

经常有人会问:为什么小小的乐高砖块踩上去那么疼?现在我们就来回答这个问题。只要赤脚踩过乐高砖的人都知道,那感觉跟被淬毒武器刺中的感觉差不多。

谁是第一个赤脚踩上乐高砖的人我们已经无法考证,我们只能解答为什么小小的塑料块会让你这么痛苦。其实这都是因为我们的脚对于压力、疼痛和其它一切感觉都极为敏感。

足底比人体其它区域都更为敏感,对于触摸和疼痛刺激,足底的敏感程度接近嘴唇、□□、眼和手。那么为什么脚要这么敏感?因为我们的脚必须随时保持人体平衡,脚传回的神经信号对于大脑调节人体平衡有重要作用。

为什么有这么多人抱怨踩到乐高块疼得受不了?根据乐高厂商的数据,全世界所有的乐高块如果平均发给所有地球人,每人可以分到83块,所以乐高块是你家中地板上很容易看见的物体。再加之这东西本身不属于锋利物体,人们也不会在意。关键问题来了,和其它物体不同的是,乐高可以承受4240牛顿的力而不变形。

也就是说,一块小小的乐高块可以支撑起432公斤还多的重量而不变形不破裂。如果你踩上一块乐高块,恰好又是比较坚硬的地面,你身体的重量将全部压在小小的乐高块上,由于不会产生任何形变,乐高块对你的脚也产生了同等大小的反作用力,由于乐高块体积较小,在小小的区域内,脚底承受的压强可以达到人体体重的9倍。(步行状态下)

举个例子,一个标准的2×2乐高块的面积大约是2.5平方厘米,我们假设一个体重为75公斤的人踩到了这块小东西。

我们知道压强等于压力除以接触面积,即便是一个只有75公斤的人,单脚站在一块乐高砖上,我们不考虑走动过程中产生的向下加速度,只考虑静止状态下,所承受的压强为734 N/0.000225 m2 =3,262,222帕斯卡!这相当于32个标准大气压。如此巨大的压强突然作用在神经密布,十分敏感的脚上,难怪会疼。

当然,你的另一只脚也会承担一些体重,但是考虑到你在走动,你的脚产生的下向加速度会让你对乐高砖施加的压力超过你的体重(如果是慢慢走,压力大概是两倍体重,更别提如果你走得很快)。虽然这只是粗略计算,但还是能够证明踩在乐高砖上为什么会如此疼。