AI-人工智能指数报告（四）：科学、医学与教育

背景：
从2017年开始，斯坦福大学人工智能研究所（HAI）每年都会发布一份人工智能的研究报告，人工智能指数报告（AII），对上一年人工智能相关的数据进行跟踪、整理、提炼并进行可视化。这份指数报告被认为是关于全球人工智能发展状况最可信、最权威的来源之一。正值人工智能对社会的影响达到前所未有的时刻，前不久他们刚刚发布了第七份报告。今年的报告扩大了研究范围，以便更好地概括技术进步、公众看法等情况。整份报告分为八章，分别总结了人工智能的研发、技术性能、负责任的人工智能、经济、科学与医学、教育、政策与治理、多样性、舆论等方面的情况。我们选取部分编译出来，分四部分刊出，此为第四部分。

第五章

概述
今年的人工智能指数报告新增了一章，谈人工智能在科学与医学的应用，这是对人工智能在科学与医学发现过程中所扮演角色日益重要的肯定。本章聚焦了 2023 年人工智能促进取得的突出科学成就，其中包括像 GraphCast 这样的先进天气预测系统，以及像 GNoME 这样的改进型材料发现算法。本章还分析了医学人工智能系统的表现，比方说像 SynthSR 与 ImmunoSEIRA 这样人工智能驱动的重要医疗创新，以及 FDA 对相关人工智能医疗设备的许可趋势如何。

本章摘要
在人工智能的助力下，科学研究的进步更快了。2022 年时，人工智能就已开始可以加速科学的发现了。但到了 2023 年，从提高算法排序效率的 AlphaDev，到促进材料发现过程的 GNoME，我们见证了更多与科学相关重大人工智能应用的问世。
人工智能帮助医学行业取得了重大进步。2023 年推出了多项有重要意义的医学系统，其中包括助力提高疫情预测水平的 EVEscape，以及人工智能驱动，协助对突变进行分类的 AlphaMissence。人工智能正日益被用来推动医学的发展。
知识渊博的医学人工智能问世。人工智能系统近年来在 MedQA 基准（一个评估人工智能临床知识的关键测试）测试的表现也有了显著提升。2023 年一个比较突出的是模型 GPT-4 Medprompt， 其准确率达到了 90.2%，较 2022 年的最高分提高了 22.6 个百分点。自从 2019 年引入该基准测试以来，人工智能在 MedQA 上的表现提高了将近三倍。
美国食品药品监督管理局（FDA）许可的人工智能相关医疗设备的数量在不断上升。2022 年，FDA 给 139 款人工智能相关医疗设备颁发了许可，比 2021 年增长了 12.1%。自 2012 年以来，获得 FDA 许可的人工智能相关医疗设备数量已增加了 45 倍多。人工智能正逐渐被应用到医疗行业的实践当中。

5.1 值得注意的科学里程碑

AlphaDev
AlphaDev 发现了更快速的排序算法

AlphaDev 是一种新的人工智能强化学习系统。对于针对短序列进行排序的基本排序算法，如 Sort 3、Sort 4 及 Sort 5 这样的方面，AlphaDev 设计的算法指令数量可以少于现有的人类基准（见图 5.1.1）。AlphaDev 发现的一些新算法已被纳入 LLVM 标准 C++ 排序库，这是这个库的这部分 10 多年来的首次更新，也是第一个用强化学习的设计增补。
在这里插入图片描述
FlexiCubes
用FlexiCubes 进行3D 网格优化

在计算机图形技术当中，创建由点、线、面构成的3D 网格生成是定义三维物体形状的关键。该技术对视频游戏、动画、医疗成像及科学可视化具有关键意义。传统的等值面提取算法常苦于分辨率限制、结构刚性以及数值不稳定性等问题，导致最终产品质量受影响。与其他采用可区分等值面化的网格重建技术相比，FlexiCubes 实现的网格提取更贴近原始的真实情况（见图 5.1.3）