智能醫(yī)學(xué)概論

人工智能應(yīng)用叢書(shū)

智能醫(yī)學(xué)概論

主編婁巖

副主編楊衛(wèi)華徐東雨

內(nèi)容簡(jiǎn)介

本書(shū)全面闡述智能醫(yī)學(xué)相關(guān)知識(shí)主要介紹了智能醫(yī)學(xué)的基本理念基礎(chǔ)知

,、

識(shí)以及在醫(yī)學(xué)諸多領(lǐng)域的應(yīng)用本書(shū)既注重基礎(chǔ)知識(shí)的講解又關(guān)注智能醫(yī)學(xué)前

。,

沿技術(shù)發(fā)展的新趨勢(shì)具有很高的前瞻性和適用性

,。

本書(shū)體系完整邏輯清晰內(nèi)容全面通俗易懂是智能醫(yī)學(xué)領(lǐng)域普及型教材

、、、,。

本書(shū)適合作為普通高等院校智能醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)教材也可作為有志于智能

,

醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研究的教學(xué)科研管理人員的入門(mén)級(jí)參考書(shū)

、、。

圖書(shū)在版編目數(shù)據(jù)

(CIP)

智能醫(yī)學(xué)概論婁巖主編北京中國(guó)鐵道出版社

/.—:,

2018.10

人工智能應(yīng)用叢書(shū)

()

ISBN9787113248550

智婁人工智能應(yīng)用

Ⅰ.①…Ⅱ.①…Ⅲ.①

醫(yī)學(xué)概論

Ⅳ.①R-058

中國(guó)版本圖書(shū)館數(shù)據(jù)核字第號(hào)

CIP(2018)205135

書(shū)名:智能醫(yī)學(xué)概論

作者:婁巖主編

策劃:周海燕讀者熱線:

(010)63550836

責(zé)任編輯:周海燕李學(xué)敏

封面設(shè)計(jì):穆麗

責(zé)任校對(duì):張玉華

責(zé)任印制:郭向偉

出版發(fā)行:中國(guó)鐵道出版社北京市西城區(qū)右安門(mén)西街號(hào)

(100054,8)

網(wǎng)址::////

http51eds

印刷:三河市航遠(yuǎn)印刷有限公司

版次:年月第版年月第次印刷

20181012018101

開(kāi)本:印張:字?jǐn)?shù):千

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書(shū)號(hào):

ISBN9787113248550

定價(jià):元

49.00

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凡購(gòu)買(mǎi)鐵道版圖書(shū)如有印制質(zhì)量問(wèn)題請(qǐng)與本社教材圖書(shū)營(yíng)銷(xiāo)部聯(lián)系調(diào)換電話(huà)

,,。:(010)63550836

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:(010)51873659

“人工智能應(yīng)用叢書(shū)”編委會(huì)

主任:

何新貴(北京大學(xué)教授、博導(dǎo),中國(guó)工程院院士)

編委:(排名不分先后)

蔡慶生(中國(guó)科技大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系教授、博導(dǎo),中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)會(huì)士,曾

任中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)常務(wù)理事、中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)機(jī)器學(xué)習(xí)專(zhuān)委會(huì)主任)

徐潔磐(南京大學(xué)教授、博導(dǎo),原中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)理事、中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)離散智

能專(zhuān)委會(huì)主任、中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)計(jì)算機(jī)理論專(zhuān)委會(huì)副主任)

婁巖(中國(guó)醫(yī)科大學(xué)計(jì)算機(jī)教研室主任、教授,高等學(xué)校智能醫(yī)學(xué)教產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟

理事長(zhǎng))

王獻(xiàn)昌(吉林大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院教授、博導(dǎo),成都凱斯人工智能研究院院長(zhǎng),千人計(jì)劃

特聘專(zhuān)家)

朱頻頻(上海智臻智能網(wǎng)絡(luò)科技股份有限公司(小機(jī)器人)首席執(zhí)行官,《福布斯》

i

中國(guó)領(lǐng)軍人第八位、小機(jī)器人創(chuàng)始人)

AI20i

邵志清(致公黨上海市委專(zhuān)職副主委,原上海市經(jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)副主任、華東理

工大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院院長(zhǎng))

黃金才(國(guó)防科技大學(xué)教授,軍委裝備發(fā)展部人工智能專(zhuān)家組秘書(shū)長(zhǎng))

賁可榮(海軍工程大學(xué)電子工程學(xué)院教授、博導(dǎo),中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)理論計(jì)算機(jī)科學(xué)專(zhuān)

委會(huì)副主任)

周蕓(上海擎云物聯(lián)網(wǎng)有限公司董事長(zhǎng)、創(chuàng)始人)

徐龍章(上海信息化發(fā)展研究協(xié)會(huì)常務(wù)副會(huì)長(zhǎng),上海首席信息官聯(lián)盟秘書(shū)長(zhǎng))

王江鋒(北京交通大學(xué)交通運(yùn)輸學(xué)院教授、博導(dǎo),交通工程系副主任)

楊露菁(海軍工程大學(xué)教授)

謝能付(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)信息研究所副研究員)

顧進(jìn)廣(武漢科技大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院教授、博導(dǎo),與智能計(jì)算研究團(tuán)隊(duì)

Web

負(fù)責(zé)人,武漢科技大學(xué)大數(shù)據(jù)科學(xué)與工程研究院副院長(zhǎng))

1

序

當(dāng)前人工智能技術(shù)正以前所未有的速度與力量成長(zhǎng)為未來(lái)科學(xué)技術(shù)革命的重

,

要驅(qū)動(dòng)力它將進(jìn)一步促進(jìn)新興科技新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與深度融合推動(dòng)新一輪的

,、,

信息技術(shù)革命成為經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)的新支點(diǎn)年月日習(xí)近平總書(shū)記

,。20171024

在中國(guó)共產(chǎn)黨第十九次全國(guó)代表大會(huì)報(bào)告中明確提出要發(fā)展人工智能產(chǎn)業(yè)與應(yīng)用

。

人工智能作為科技領(lǐng)域最具代表性的技術(shù)在我國(guó)已取得了重大的進(jìn)展近期

,,,

它在人臉識(shí)別自動(dòng)駕駛汽車(chē)機(jī)器翻譯智能機(jī)器人智能客服等多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域

、、、、

取得了突破性進(jìn)展這標(biāo)志著新的人工智能時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨國(guó)務(wù)院于年月出

,。20176

臺(tái)了新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃根據(jù)此規(guī)劃我國(guó)在人工智能領(lǐng)域發(fā)展分為

“”,,

及年三個(gè)階段實(shí)施到年在人工智能理論技術(shù)與應(yīng)用方面

2020、20252030。2030、

全面達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平年伊始工信部根據(jù)此規(guī)劃發(fā)布了三年行

。2018,2018—2020

動(dòng)計(jì)劃其主要目標(biāo)是使人工智能產(chǎn)業(yè)與集成應(yīng)用在我國(guó)落地生根

,。

為了響應(yīng)黨和政府的號(hào)召為發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)同時(shí)滿(mǎn)足讀者對(duì)人工智能的認(rèn)識(shí)

,,

需要人工智能應(yīng)用叢書(shū)編委會(huì)聯(lián)合中國(guó)鐵道出版社組織并推出以闡述人工智能應(yīng)

,

用為主的系列叢書(shū)命名為人工智能應(yīng)用叢書(shū)本叢書(shū)以應(yīng)用為驅(qū)動(dòng)應(yīng)用帶動(dòng)

,“”。,

理論反映最新發(fā)展趨勢(shì)作為主要編寫(xiě)方針本叢書(shū)大膽創(chuàng)新力求務(wù)實(shí)在內(nèi)容

,。、,

編排上努力將理論與實(shí)踐相結(jié)合盡可能反映人工智能領(lǐng)域的最新發(fā)展在內(nèi)容表

,;

達(dá)上力求由淺入深通俗易懂在內(nèi)容和形式體例上力求科學(xué)合理嚴(yán)密和完整

、;、、,

具有較強(qiáng)的系統(tǒng)性和實(shí)用性

。

本叢書(shū)適合于人工智能產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和應(yīng)用人員閱讀也可作為高等院校計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)

,、

人工智能相關(guān)專(zhuān)業(yè)的課程教材及教學(xué)參考材料以及對(duì)人工智能領(lǐng)域感興趣的讀者閱讀

。

本叢書(shū)在出版過(guò)程中得到了計(jì)算機(jī)界人工智能界很多專(zhuān)家的支持和指導(dǎo)特

、,

別是得到了何新貴院士的指導(dǎo)與幫助本叢書(shū)的完成不但是全體作者的共同努力

,,

同時(shí)也參考了許多中外有關(guān)研究者的文獻(xiàn)和著作在此一并致謝

,。

人工智能是一個(gè)日新月異不斷發(fā)展的領(lǐng)域許多理論與應(yīng)用問(wèn)題尚在探索和

、,

研究之中觀點(diǎn)的不同體系的差異在所難免如有不當(dāng)之處懇請(qǐng)專(zhuān)家及讀者批

,、,,

評(píng)指正

。

人工智能應(yīng)用叢書(shū)編委會(huì)

“”

年月

20181

3

前言

隨著虛擬仿真人工智能醫(yī)學(xué)機(jī)器人大數(shù)據(jù)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)與醫(yī)

、、、、

療健康相關(guān)領(lǐng)域的結(jié)合日趨緊密醫(yī)工融合已成為未來(lái)醫(yī)學(xué)發(fā)展的必然趨勢(shì)而醫(yī)

,。

學(xué)相關(guān)人員的定位也隨之改變單純的冷器械時(shí)代將被悄然而至的信息技術(shù)醫(yī)

,“+

學(xué)即智能醫(yī)學(xué)的新型醫(yī)學(xué)健康發(fā)展模態(tài)取而代之

”,(IntelligentMedicine)。

智能醫(yī)學(xué)是新醫(yī)科新工科教育綜合改革的有益探索是學(xué)科交叉融合和跨界

、,

整合的平臺(tái)其可以促進(jìn)醫(yī)學(xué)教育工程教育科學(xué)教育人文教育的有機(jī)融合

。、、、,

培養(yǎng)出具有國(guó)際視野生態(tài)意識(shí)和工程倫理并且兼具人文情懷的醫(yī)工高端復(fù)合型和

、

醫(yī)學(xué)拔尖創(chuàng)新人才

。

本書(shū)全面闡述智能醫(yī)學(xué)相關(guān)知識(shí)兼顧醫(yī)學(xué)和工程領(lǐng)域不同專(zhuān)業(yè)不同層次讀

,、

者的需要旨在普及推廣智能醫(yī)學(xué)的基本理念和基礎(chǔ)知識(shí)使之成為醫(yī)工融合新模

,,

態(tài)下的一本實(shí)用工具參考書(shū)希望通過(guò)本書(shū)讓廣大醫(yī)務(wù)工作者醫(yī)學(xué)院校學(xué)生和醫(yī)

。、

學(xué)領(lǐng)域的教學(xué)科研管理人員包括那些致力于跨界融合的工科人員走進(jìn)智能醫(yī)

、、,

學(xué)的大門(mén)感受到智能醫(yī)學(xué)的智慧之光

,。

本書(shū)的編寫(xiě)得到了國(guó)內(nèi)外許多著名專(zhuān)家和學(xué)者的鼎力支持與合作參與本書(shū)編

。

寫(xiě)的編委均長(zhǎng)期從事醫(yī)學(xué)藥學(xué)或工作并具備豐富的一線教學(xué)經(jīng)驗(yàn)為成功編

、IT,,

寫(xiě)本書(shū)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)

。

本書(shū)由高等學(xué)校智能醫(yī)學(xué)教產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟理事長(zhǎng)中國(guó)醫(yī)藥教育協(xié)會(huì)智能醫(yī)學(xué)專(zhuān)

、

委會(huì)主任委員婁巖教授任主編楊衛(wèi)華徐東雨任副主編李然郭婷婷劉尚輝

,、,、、、

王庭芳張寧柳青峰趙俊強(qiáng)駱夢(mèng)倩齊惠穎林俊堂徐永濤胡詠梅參與

、、、、、、、、

編寫(xiě)本書(shū)共章第章智能醫(yī)學(xué)概述由婁巖編寫(xiě)主要講解智能醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)知

。13:1,

識(shí)和內(nèi)涵擴(kuò)展第章人工智能基礎(chǔ)理論由徐東雨編寫(xiě)主要講解人工智能的概念

;2,、

研究方法和研究?jī)?nèi)容第章臨床智能輔助診斷由李然編寫(xiě)主要講解醫(yī)學(xué)專(zhuān)家系

;3,

統(tǒng)和臨床決策支持系統(tǒng)第章醫(yī)療大數(shù)據(jù)分析由郭婷婷編寫(xiě)主要講解大數(shù)據(jù)分

;4,

析的主要技術(shù)第章醫(yī)學(xué)影像模式識(shí)別與圖像識(shí)別由劉尚輝編寫(xiě)主要講解圖像

;5,

識(shí)別技術(shù)和醫(yī)學(xué)影像輔助決策系統(tǒng)第章人工智能與藥物研發(fā)由王庭芳張寧編

;6、

寫(xiě)主要講解藥物研發(fā)和藥學(xué)服務(wù)第章智能健康管理由柳青峰編寫(xiě)主要講解

,;7,

健康管理的服務(wù)流程和應(yīng)用案例第章智能基因測(cè)序由趙俊強(qiáng)編寫(xiě)主要講解基

;8,

因測(cè)序技術(shù)第章人工智能與精神健康由駱夢(mèng)倩編寫(xiě)主要講解情緒調(diào)節(jié)和精神疾

;9,

5

病的監(jiān)控第章醫(yī)療智能語(yǔ)音由齊惠穎編寫(xiě)主要講解智能語(yǔ)音技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域

;10,

的應(yīng)用第章遠(yuǎn)程醫(yī)療由林俊堂徐永濤編寫(xiě)主要講解遠(yuǎn)程醫(yī)療信息系統(tǒng)及遠(yuǎn)

;11、,

程醫(yī)療的發(fā)展趨勢(shì)與展望第章人工智能醫(yī)療產(chǎn)業(yè)化發(fā)展分析由胡詠梅編

;12“+”

寫(xiě)主要講解人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顩r第章智能醫(yī)學(xué)應(yīng)用與展望由楊衛(wèi)

,;13

華編寫(xiě)主要講解智能醫(yī)學(xué)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

,。

本書(shū)由徐潔磐教授主審?fù)瑫r(shí)也得到了領(lǐng)導(dǎo)同事和有關(guān)學(xué)生的熱情幫助和支

,、

持在此向他們表示衷心的感謝

,,。

由于時(shí)間倉(cāng)促編者水平有限書(shū)中難免存在疏漏與不當(dāng)之處敬請(qǐng)廣大讀者

、,,

和同行斧正我們將虛心接受您的建議并加以改進(jìn)和完善

,,。

編者

年月

20186

6

目錄

第章智能醫(yī)學(xué)概述………

11

智能醫(yī)學(xué)的基本概念………………

1.11

智能醫(yī)學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域………………

1.25

智能醫(yī)學(xué)產(chǎn)品研究………………

1.314

智能醫(yī)學(xué)面臨的問(wèn)題與挑戰(zhàn)……

1.416

智能醫(yī)學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)……………

1.518

本章小結(jié)…………………

19

參考文獻(xiàn)…………………

19

第章人工智能基礎(chǔ)理論………………

220

人工智能概述………

2.120

人工智能研究方法………………

2.224

人工智能主要研究?jī)?nèi)容與應(yīng)用領(lǐng)域……………

2.328

人工智能的發(fā)展趨勢(shì)……………

2.438

本章小結(jié)…………………

39

參考文獻(xiàn)…………………

39

第章臨床智能輔助診斷………………

340

臨床智能輔助診斷概述…………

3.140

醫(yī)學(xué)專(zhuān)家系統(tǒng)………

3.242

臨床決策支持系統(tǒng)………………

3.359

本章小結(jié)…………………

66

參考文獻(xiàn)…………………

66

第章醫(yī)療大數(shù)據(jù)分析…………………

467

大數(shù)據(jù)技術(shù)概述……………………

4.167

大數(shù)據(jù)分析簡(jiǎn)介……………………

4.273

大數(shù)據(jù)分析的主要技術(shù)…………

4.375

大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)……………………

4.479

醫(yī)療大數(shù)據(jù)應(yīng)用案例……………

4.580

醫(yī)療大數(shù)據(jù)發(fā)展趨勢(shì)……………

4.684

本章小結(jié)…………………

85

1

第章醫(yī)學(xué)影像模式識(shí)別與圖像識(shí)別………………

586

醫(yī)學(xué)影像與模式識(shí)別概述………

5.186

模式識(shí)別中的圖像識(shí)別技術(shù)……

5.287

醫(yī)學(xué)影像圖像識(shí)別方法…………

5.389

醫(yī)學(xué)影像輔助決策系統(tǒng)…………

5.491

深度學(xué)習(xí)在醫(yī)學(xué)影像中的應(yīng)用…………………

5.596

醫(yī)學(xué)影像模式識(shí)別發(fā)展趨勢(shì)……

5.697

本章小結(jié)…………………

98

參考文獻(xiàn)…………………

98

第章人工智能與藥物研發(fā)……………

699

藥物研發(fā)概述………

6.199

智能藥物研發(fā)……………………

6.2102

人工智能與藥學(xué)服務(wù)……………

6.3110

本章小結(jié)…………………

112

參考文獻(xiàn)…………………

112

第章智能健康管理……………………

7113

健康管理概述……………………

7.1113

健康宣教與自主健康管理………

7.2121

人工智能技術(shù)在健康管理中的應(yīng)用……………

7.3123

健康管理應(yīng)用案例………………

7.4128

健康管理發(fā)展趨勢(shì)………………

7.5130

本章小結(jié)…………………

131

參考文獻(xiàn)…………………

131

第章智能基因測(cè)序……………………

8133

基因測(cè)序概述……………………

8.1133

基因測(cè)序技術(shù)……………………

8.2137

基因測(cè)序與診療…………………

8.3141

基因測(cè)序與大數(shù)據(jù)………………

8.4145

基因測(cè)序與人工智能……………

8.5146

基因測(cè)序與深度學(xué)習(xí)……………

8.6147

人工智能與基因測(cè)序未來(lái)發(fā)展…………………

8.7148

本章小結(jié)…………………

149

參考文獻(xiàn)…………………

150

第章人工智能與精神健康…………

9153

情緒調(diào)節(jié)概述……………………

9.1153

2

精神疾病預(yù)測(cè)……………………

9.2155

精神疾病診斷與治療……………

9.3157

精神疾病的監(jiān)控…………………

9.4159

精神健康發(fā)展趨勢(shì)………………

9.5161

本章小結(jié)…………………

167

第章醫(yī)療智能語(yǔ)音…………………

10169

智能語(yǔ)音概述……………………

10.1169

智能語(yǔ)音相關(guān)技術(shù)……………

10.2175

智能語(yǔ)音在醫(yī)療領(lǐng)域中的應(yīng)用………………

10.3185

本章小結(jié)…………………

189

第章遠(yuǎn)程醫(yī)療……………………

11191

遠(yuǎn)程醫(yī)療概述……………………

11.1191

遠(yuǎn)程醫(yī)療發(fā)展歷程……………

11.2192

遠(yuǎn)程醫(yī)療信息系統(tǒng)……………

11.3194

遠(yuǎn)程醫(yī)療發(fā)展中遇到的問(wèn)題…………………

11.4197

遠(yuǎn)程醫(yī)療發(fā)展趨勢(shì)與展望……

11.5199

本章小結(jié)…………………

201

第章“人工智能醫(yī)療”產(chǎn)業(yè)化發(fā)展分析………

12+202

人工智能醫(yī)療產(chǎn)業(yè)化概述…………………

12.1+202

人工智能醫(yī)療產(chǎn)業(yè)化發(fā)展條件分析………

12.2+204

我國(guó)人工智能醫(yī)療產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況…………

12.3+206

人工智能醫(yī)療產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)………………

12.4+209

人工智能醫(yī)療產(chǎn)業(yè)發(fā)展挑戰(zhàn)分析…………

12.5+210

本章小結(jié)…………………

212

第章智能醫(yī)學(xué)應(yīng)用與展望…………

13213

智能醫(yī)學(xué)應(yīng)用概述……………

13.1213

智能醫(yī)學(xué)研究必須遵循的原則………………

13.2216

人工智能代替不了醫(yī)生………

13.3218

智能醫(yī)學(xué)研究的展望…………

13.4219

本章小結(jié)…………………

220

3

第章

1

智能醫(yī)學(xué)概述

隨著虛擬仿真人工智能醫(yī)學(xué)機(jī)器人大數(shù)據(jù)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)與醫(yī)療健康

、、、、

相關(guān)領(lǐng)域的結(jié)合日趨緊密現(xiàn)代醫(yī)學(xué)模式將面臨重大變革智能醫(yī)學(xué)正在成為驅(qū)動(dòng)衛(wèi)

,,

生與健康事業(yè)發(fā)展的先導(dǎo)力量

。

智能醫(yī)學(xué)服務(wù)醫(yī)療健康產(chǎn)業(yè)的潛力巨大未來(lái)全球市場(chǎng)空間預(yù)計(jì)超過(guò)數(shù)千億量

,

級(jí)醫(yī)工結(jié)合背景的相關(guān)產(chǎn)業(yè)人才需求十分旺盛而智能醫(yī)學(xué)正是順應(yīng)這種需求而

,。“”

產(chǎn)生的

。

本章系統(tǒng)全面地介紹了智能醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和內(nèi)涵擴(kuò)展包括智能醫(yī)學(xué)的基本

、,

概念智能醫(yī)學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀智能醫(yī)學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域智能醫(yī)學(xué)產(chǎn)品研究智能醫(yī)學(xué)的發(fā)

、、、、

展趨勢(shì)等內(nèi)容

。

1.1智能醫(yī)學(xué)的基本概念

智能醫(yī)學(xué)是醫(yī)學(xué)領(lǐng)域一個(gè)全新的概念是信息化技術(shù)與醫(yī)學(xué)相結(jié)合的必然產(chǎn)物

,,

下面就對(duì)這一新生概念進(jìn)行全面的詮釋

。

1.1.1智能醫(yī)學(xué)概念

智能醫(yī)學(xué)是一個(gè)全新的理論體系是一門(mén)集工科和醫(yī)科之