ChatGPT 的核心是基于神经元模型的训练:研究人员使用梯度速降(梯度下降)等算法,训练拥有 1500 亿个参数的人工神经网络,这一过程需要强大的分布式算力资源,但模型内部的相互影响机制目前并不完全清楚。正因如此,AI 医疗的产业链分工也呈现出类似特征:上游是分布式算力与数据,中游是模型训练与调优,下游是临床与健康场景落地,而由于模型内部机制尚不明晰,各环节之间的分工边界存在模糊地带。

上游:算力与数据是基础资源

ChatGPT 虽然需要强大的分布式算力资源,但其核心仍是基于神经元模型的训练。这意味着在 AI 医疗产业链中,分布式算力与数据共同构成上游基础层:算力支撑大规模参数网络的训练过程,数据则为训练提供素材。两者缺一不可,但都属于“投入型”资源,本身不直接产出医疗结论。

中游:模型训练与调优

中游承担的是模型训练与调优工作。研究人员通过梯度速降等算法调节神经网络中的参数,最终得到一个参数被调节好的网络。值得注意的是,训练法是目前的主流,但人们目前只知其基本逻辑,内部如何相互影响并不清楚,其工作原理尚未得到严格的数学定义,因而不具有可解释性——这一点直接影响了它在医疗领域的应用方式。

下游:临床与健康场景

下游是临床与健康场景的落地环节。AI 医疗的特殊性在于,无论是 FDA 还是 NMPA,对于 AI 医疗的可解释性都提出了很高的要求。针对医学影像 AI 问题,可解释性本质上是要求其工作流程与人类对医学问题的认知一致,或至少可以被人类理解。然而,由于完成目标任务的途径本质上有无穷多条,医学领域的可解释性实际上要求看到因果关系,而目前深度网络和深度学习在挖掘因果性方面是弱项。因此,这一阶段寻求可解释性,实质上是在考验人类自己对医学问题的理解,而非机器学习本身发掘了因果性。

常见问题

AI 医疗产业链各环节的分工边界清晰吗?

并不完全清晰。由于模型内部机制尚不掌握,中游的训练过程与下游的临床验证之间存在模糊地带。可解释性的要求往往需要回溯到网络结构设计,这本质上是人类认知与模型行为的匹配问题,而非简单的上下游切分。

为什么 AI 医疗特别强调可解释性?

因为 FDA 和 NMPA 对 AI 医疗的可解释性都提出了很高的要求。医学领域要求看到因果关系,而深度网络在因果性挖掘上是弱项,即使网络构造出看似符合人类认知的逻辑链路,更大可能也是通过人为的网络结构设计获得的,而非机器学习本身发现了因果性。

梯度下降与 1500 亿参数对 AI 医疗意味着什么?

这意味着 AI 医疗的底层依赖大规模参数网络与分布式算力,训练过程需要强大算力资源支撑。但参数规模本身不等于医疗能力,模型内部机制的不透明性,恰恰是 AI 医疗在临床落地时必须面对的核心约束。