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英国皇家工程院院士杨广中:医疗机器人如何与人类和谐共处?

活动家 2017-6-3 IT互联网 4,318 0 喜欢 (0)

由中国计算机学会(CCF)主办、雷锋网与香港中文大学(深圳)全程承办的 AI 盛会 --「全球人工智能与机器人峰会」(CCF-GAIR),将于 7.7-7.9 日在深圳召开。

CCF-GAIR 为国内外学术、业界专家提供一个广阔交流的平台,既在宏观上把握全球人工智能趋势脉搏,也深入探讨人工智能在每一个垂直领域的应用实践细节。

延续上一次大会的顶级嘉宾阵容,本次 CCF-GAIR 2017 将会迎来更多人工智能和机器人行业重磅专家。在未来的一段日子里,雷锋网将陆续放出嘉宾介绍。今天要介绍的是英国皇家工程院院士、哈姆林研究中心主任兼联合创始人杨广中院士。

英国皇家工程院院士杨广中:医疗机器人如何与人类和谐共处? | GAIR 2017

功成名就,心系祖国

2015 年 10 月,伦敦帝国理工学院哈姆林研究中心迎来了一位重量级的嘉宾——中国国家主席习近平。习主席此次来到哈姆林研究中心,主要是为了了解帝国理工学院在医疗机器人研究上的最新成果,包括集成成像技术和传感器等智能仪表的机器人在微创手术中的巨大作用。

而接待主席的不是别人,正是哈姆林研究中心主任兼联合创始人杨广中院士。

杨院士所获得的荣誉不计其数:英国皇家工程院院士,皇家学会/沃夫森医学影像计算实验室主任、沃夫森外科技术实验室的联合创始人及普适传感技术中心的主席。此外,他也是 IEEE, IET, AIMBE, IAMBE, MICCAI 等多个机构的 Fellow。他曾当选 The Times 的「Eureka 100」——100 位对英国具有重要建树的科学家。

而他在国内也同时担任要职,不仅以海外高层次人才的身份成为「千人计划」特聘专家,自 2007 年以来也一直担任中国科学院深圳先进技术研究院医工所首席科学家,兼医疗机器人与微创手术器械研究中心名誉中心主任。

回顾杨院士的就学经历,可以用「顺利」来形容。杨广中院士于 1982 年考取上海交通大学自动化系本科,凭借四年的全优成绩,于 1986 年考取上海交通大学图像处理与模式识别研究所硕士研究生,隔年获得奖学金,并赴英国帝国理工学院留学,获取博士学位。

2003 年起,他担任英国帝国理工学院的正教授和医学影像处理研究中心主任,并受聘为母校客座教授,于 2011 年当选上海交通大学全英校友会首任会长。

作为英国第一大对华学术研究合作伙伴,帝国理工学院与国内的联系十分紧密,而杨院士虽然远在海外,但一直心系祖国的发展,在致力推进上海交通大学与帝国理工学院的合作,在机器人领域一同建立联合研究院。在习主席访问帝国理工大学期间,杨院士也向主席汇报了合作的进展。

著作等身

历数杨院士的研究领域,主要集中于医疗成像、遥感及机器人方向,著作等身,包括:

  • MICCAI 论文 85 篇(医学图像的计算与分析领域最高级别会议);
  • BSN 论文 46 篇(Body Area Networks Conference,体域网国际会议);
  • IROS 论文 36 篇(IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems,机器人领域的顶级国际会议);
  • ICRA 论文 22 篇(International Conference on Robotics and Automation,同为机器人领域的顶级国际会议);
  • MIAR 18 篇论文(Medical Imaging and Augmented Reality,医学成像与增强现实重要会议)等等。

杨广中院士及 Benny P.L.Lo、Surapa Thiemjarus、Rachel King 等三人所写的论文《Body Sensor Network——A Wireless Sensor Platform for Pervasive Healthcare Monitoring》是他最为重要的理念之一,其同名专著及论文的引用次数超过 900 次,且于 2014 年再版,结合新的技术发展修改了内容。

杨院士认为,在上世纪 90 年代至今,健康与医疗保健领域的传感及监护产业快速发展,其中最为重要的一个领域是无线可穿戴的植入式设备,以进行人体的健康检测及干预。有非常多的学术机构及企业构建了类似的健康平台,对包括糖尿病、心血管疾病、癫痫在内的各种急慢性病进行管理。但即使传感技术飞速发展,但依然存在以下几方面的问题:

  • 相关的集成系统构建;
  • 传感器的小型化;
  • 低功耗的传感器接口;
  • 无线遥测;
  • 信号处理问题等。

人体传感网络(BSN)的发展得以为健康监护及检测带来了全新的变革与体验,而杨院士倡导利用传感技术的技术变革,提供个性化的无线监控平台,设计兼具普适性、智能化及环境感知的设备。在专著中杨院士指出,在大多数工程问题中,研究者主要关心的重点在于系统架构及响应的精确规范及建模,但对于复杂系统而言,需要模仿生物系统,才能实现在复杂环境中的动态快速适应。

目前,研究者可以借助现有技术开发一系列运动跟踪技术,包括光学跟踪、机械跟踪和基于惯性传感器的跟踪系统,融合多个传感器,以构建运动重建系统来评估治疗康复效果。

杨广中院士在 2015 年作客上海交通大学第 59 期大师讲坛时曾指出,他认为医疗机器人的发展目标是「to sense, to act, to adapt, to learn, to evolve, to be intelligent, to disappear」,也就是从感知入手,逐步学会操控、适应、学习、进化、智能化,最终「消失」,即通过 3D 打印及更精密的微制造技术打造更小的机器人,让机器人看似无形却又无处不在,最终实现与人类和谐共处,共生共存的境界。

此外在成像领域,杨院士利用了磁共振相位对比速度成像和计算机建模技术,改进了血流量的定量和可视化,能够局部聚焦成像实时导航回波,为冠状动脉的血管造影术提供了解决方案。凭此,杨院士获得了 ISMRM I.I Rabi 奖。而杨广中院士还是机械手控制感知对接技术的主要推进者,即学习和知识获取的范式转换,及机器人概念/认知行为。

杨院士在医疗机器人的理解与洞见着实非常深刻,相信很多关注医疗机器人的从业者与研究者也想一睹杨院士的风采。在今年 7 月 7 日至 7 月 9 日,由中国计算机学会(CCF)主办、雷锋网全程承办的 AI 盛会——「全球人工智能与机器人峰会」(CCF-GAIR)有幸邀请到杨广中院士莅临我们的大会现场,分享他在研究领域的心得体会。

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