能效提高100倍 識(shí)別心律失常準(zhǔn)確率達(dá)95%
科技日?qǐng)?bào)訊 （記者張夢(mèng)然）美國(guó)西北大學(xué)工程師開(kāi)發(fā)了一種新型納米電子設(shè)備，可以迄今最節(jié)能的方式執(zhí)行準(zhǔn)確的機(jī)器學(xué)習(xí)分類任務(wù)。該設(shè)備的能源使用效率比當(dāng)前技術(shù)提高100倍，可實(shí)時(shí)處理大量數(shù)據(jù)并執(zhí)行人工智能（AI）任務(wù)，而無(wú)需將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫诉M(jìn)行分析。研究成果10月12日發(fā)表在《自然·電子學(xué)》雜志上。
該設(shè)備體積小、功耗超低且接收分析沒(méi)有延遲，非常適合直接集成到可穿戴電子產(chǎn)品（如智能手表和健身追蹤器）中，以進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理和近乎即時(shí)的診斷。
為了測(cè)試該設(shè)備，研究人員用其對(duì)公開(kāi)的心電圖（ECG）數(shù)據(jù)集中的信息進(jìn)行分類。結(jié)果表明，該設(shè)備不僅能夠有效、正確地識(shí)別不規(guī)則心跳，還能從6種不同類別中確定心律失常亞型，準(zhǔn)確率接近95%。
在機(jī)器學(xué)習(xí)工具可以分析新數(shù)據(jù)之前，這些工具必須首先準(zhǔn)確可靠地將訓(xùn)練數(shù)據(jù)分類為不同的類別。對(duì)于當(dāng)前的硅基技術(shù)來(lái)說(shuō)，要對(duì)心電圖等大型數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，需要100多個(gè)晶體管，每個(gè)晶體管都需要自己的能源設(shè)備來(lái)運(yùn)行。但該納米電子設(shè)備只需兩臺(tái)能源設(shè)備即可執(zhí)行相同的機(jī)器學(xué)習(xí)分類，大幅降低了功耗。
團(tuán)隊(duì)先訓(xùn)練該設(shè)備來(lái)解釋心電圖數(shù)據(jù)，這項(xiàng)任務(wù)通常需要訓(xùn)練有素的醫(yī)護(hù)人員花費(fèi)大量時(shí)間。而該納米電子設(shè)備能夠從10000個(gè)心電圖樣本中準(zhǔn)確識(shí)別每種心律失常類型。通過(guò)繞過(guò)將數(shù)據(jù)發(fā)送到云端的需要，該設(shè)備不僅為患者節(jié)省出關(guān)鍵時(shí)間，還保護(hù)了患者隱私。
未來(lái)這些納米電子設(shè)備可整合到日常可穿戴設(shè)備中，根據(jù)每個(gè)用戶的健康狀況進(jìn)行個(gè)性化定制，以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)應(yīng)用。
