你的人工智能“雙胞胎”很快就會(huì)測(cè)試和治療你的心理健康

當(dāng)我們聽(tīng)到“雙胞胎”這個(gè)詞時(shí)，我們往往會(huì)想到兩個(gè)相同的人，他們有共同的身體特征，也許還有某些行為或怪癖。

然而，在科技的世界里，這個(gè)詞卻有著不同的含義。它指的是既具有革命性又尚未相對(duì)未被充分探索的東西：數(shù)字孿生。

數(shù)字孿生是真實(shí)系統(tǒng)的虛擬復(fù)制品，是一種動(dòng)態(tài)模型，由實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)提供，模仿它所代表的行為。這就像擁有一面智能鏡子，它不僅可以反映某物的狀態(tài)，還可以從它的每一個(gè)動(dòng)作中學(xué)習(xí)，以便預(yù)測(cè)下一個(gè)動(dòng)作。

相關(guān)：如果人工智能只是一個(gè)“文字計(jì)算器”，為什么它會(huì)讓人感覺(jué)如此人性化？

多年來(lái)，數(shù)字孿生已在各個(gè)領(lǐng)域得到應(yīng)用。它們幫助我們?cè)陲w機(jī)故障發(fā)生之前預(yù)測(cè)它們，優(yōu)化整個(gè)工廠，并設(shè)計(jì)出從數(shù)千用戶的駕駛數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)的汽車(chē)。

最近，這項(xiàng)技術(shù)正在農(nóng)業(yè)中得到應(yīng)用，導(dǎo)致在預(yù)測(cè)氣候和自然變化對(duì)作物的影響等方面取得了重大進(jìn)展。

在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，數(shù)字孿生改變了游戲規(guī)則。例如，有一些基于心臟數(shù)字孿生以非凡的細(xì)節(jié)水平模擬每個(gè)患者心臟的功能。這將使醫(yī)生能夠預(yù)測(cè)特定心臟對(duì)心律失常或特定治療的反應(yīng)，而不會(huì)將實(shí)際患者置于危險(xiǎn)之中。

這種虛擬建模和臨床數(shù)據(jù)的結(jié)合為更具預(yù)測(cè)性、個(gè)性化和更安全的醫(yī)療打開(kāi)了大門(mén)，其中治療決策不僅基于醫(yī)療經(jīng)驗(yàn)，還基于對(duì)患者數(shù)字孿生中將發(fā)生的事情的模擬。但是，如果我們將其應(yīng)用于人腦會(huì)發(fā)生什么？

從工廠到大腦

認(rèn)知和心理健康是人類(lèi)福祉的支柱，但它們也很脆弱。年齡相關(guān)衰退，抑郁癥、焦慮和神經(jīng)退行性疾病仍然給醫(yī)學(xué)帶來(lái)了重大挑戰(zhàn)。

這是哪里人工智能（人工智能）提供了一扇希望之窗。通過(guò)整合和分析大量數(shù)據(jù)，人工智能可以提供幫助及早發(fā)現(xiàn)疾病，更好地選擇患者臨床試驗(yàn)，甚至使用數(shù)字孿生模擬每個(gè)人的進(jìn)步。

人工智能提供了一種領(lǐng)先于惡化、設(shè)計(jì)量身定制的干預(yù)措施并加速開(kāi)發(fā)更安全、更有效的療法的方法。

來(lái)自杜克大學(xué)、哥倫比亞大學(xué)、內(nèi)布里賈大學(xué)和 CogniFit 的一組科學(xué)家最近開(kāi)發(fā)了解決人們心理和認(rèn)知健康的新框架通過(guò)數(shù)字認(rèn)知孿生。

這些是虛擬表示，整合了來(lái)自我們大腦和行為活動(dòng)、我們的日常習(xí)慣和情緒反應(yīng)的數(shù)據(jù)。通過(guò)使用人工智能，這些動(dòng)態(tài)模型可以在每次新的交互中學(xué)習(xí)和更新自己。

我們?cè)O(shè)想每個(gè)人都可以擁有自己的認(rèn)知“數(shù)字孿生”，可用于預(yù)測(cè)他們的記憶力或注意力持續(xù)時(shí)間將如何發(fā)展，并建議個(gè)性化活動(dòng)以在嚴(yán)重問(wèn)題出現(xiàn)之前訓(xùn)練思維。

調(diào)整現(xiàn)有技術(shù)

這場(chǎng)革命的關(guān)鍵在于集成我們?cè)S多人已經(jīng)擁有的設(shè)備——智能手表、活動(dòng)追蹤器和睡眠傳感器——以提供有關(guān)我們身體的持續(xù)信息。

與心率、睡眠質(zhì)量、活動(dòng)水平和壓力相關(guān)的數(shù)據(jù)可能已經(jīng)將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)輸入到“數(shù)字替身”中，該數(shù)字替身從這些信號(hào)中學(xué)習(xí)，并根據(jù)我們?cè)谌魏谓o定時(shí)刻的身心狀態(tài)調(diào)整建議或認(rèn)知訓(xùn)練。

人工智能的角色類(lèi)似于管弦樂(lè)隊(duì)指揮，協(xié)調(diào)所有這些數(shù)據(jù)并將其集成到一個(gè)系統(tǒng)中，該系統(tǒng)不僅會(huì)做出反應(yīng)，甚至?xí)A(yù)測(cè)我們的需求。

個(gè)性化大腦訓(xùn)練

到目前為止，數(shù)字“大腦訓(xùn)練”大致局限于娛樂(lè)性游戲，好處有限。認(rèn)知雙胞胎完全是另一回事——遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了一組通用的練習(xí)，它們提供了一個(gè)動(dòng)態(tài)的生態(tài)系統(tǒng)，可以根據(jù)每個(gè)人實(shí)時(shí)調(diào)整，由衛(wèi)生專業(yè)人員監(jiān)督，并有科學(xué)證據(jù)支持。

這是一個(gè)范式轉(zhuǎn)變，從“一刀切”的方法到真正的個(gè)性化和預(yù)防性醫(yī)學(xué)。

當(dāng)然，也會(huì)有挑戰(zhàn)。該領(lǐng)域的數(shù)字孿生需要以確保數(shù)據(jù)隱私的方式構(gòu)建，并確保算法做出的決策是透明和合乎道德的。我們也不能忽視數(shù)碼鴻溝這可能會(huì)將老年人或那些獲得技術(shù)的機(jī)會(huì)較少的人排除在外。

盡管如此，我們不應(yīng)忽視潛在的好處——最近的一個(gè)薈萃分析發(fā)現(xiàn)利用技術(shù)有助于預(yù)防和延緩認(rèn)知能力下降，正常和病理。

數(shù)字孿生有望成為本世紀(jì)醫(yī)學(xué)和認(rèn)知科學(xué)領(lǐng)域的偉大革命之一。幾十年前，口袋里有一臺(tái)電腦的想法似乎是科幻小說(shuō)。

幾年后，有一個(gè)認(rèn)知雙胞胎陪伴我們并照顧我們似乎也同樣自然。畢竟，還有誰(shuí)能比我們自己的數(shù)字替身更能幫助我們了解、預(yù)測(cè)和照顧自己呢？

喬恩·安多尼·杜納貝蒂亞， 內(nèi)布里哈認(rèn)知研究中心主任 （CINC） y 內(nèi)布里哈大學(xué)認(rèn)知健康國(guó)際教席 （ICCH） 主任，內(nèi)布里哈大學(xué)

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