期刊導航
你的人工智能“雙胞胎”很快就會測試和治療你的心理健康
當我們聽到“雙胞胎”這個詞時，我們往往會想到兩個相同的人，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，這個詞卻有著不同的含義。它指的是既具有革命性又尚未相對未被充分探索的東西：數字孿生。
數字孿生是真實系統的虛擬復制品，是一種動態模型，由實時數據提供，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，還可以從它的每一個動作中學習，以便預測下一個動作。
相關：如果人工智能只是一個“文字計算器”，為什么它會讓人感覺如此人性化？
多年來，數字孿生已在各個領域得到應用。它們幫助我們在飛機故障發生之前預測它們，優化整個工廠，并設計出從數千用戶的駕駛數據中學習的汽車。
最近，這項技術正在農業中得到應用，導致在預測氣候和自然變化對作物的影響等方面取得了重大進展。
在醫學領域，數字孿生改變了游戲規則。例如，有一些基于心臟數字孿生以非凡的細節水平模擬每個患者心臟的功能。這將使醫生能夠預測特定心臟對心律失常或特定治療的反應，而不會將實際患者置于危險之中。
這種虛擬建模和臨床數據的結合為更具預測性、個性化和更安全的醫療打開了大門，其中治療決策不僅基于醫療經驗，還基于對患者數字孿生中將發生的事情的模擬。但是，如果我們將其應用于人腦會發生什么？
從工廠到大腦
認知和心理健康是人類福祉的支柱，但它們也很脆弱。年齡相關衰退，抑郁癥、焦慮和神經退行性疾病仍然給醫學帶來了重大挑戰。
這是哪里人工智能（人工智能）提供了一扇希望之窗。通過整合和分析大量數據，人工智能可以提供幫助及早發現疾病，更好地選擇患者臨床試驗，甚至使用數字孿生模擬每個人的進步。
人工智能提供了一種領先于惡化、設計量身定制的干預措施并加速開發更安全、更有效的療法的方法。
來自杜克大學、哥倫比亞大學、內布里賈大學和 CogniFit 的一組科學家最近開發了解決人們心理和認知健康的新框架通過數字認知孿生。
這些是虛擬表示，整合了來自我們大腦和行為活動、我們的日常習慣和情緒反應的數據。通過使用人工智能，這些動態模型可以在每次新的交互中學習和更新自己。
我們設想每個人都可以擁有自己的認知“數字孿生”，可用于預測他們的記憶力或注意力持續時間將如何發展，并建議個性化活動以在嚴重問題出現之前訓練思維。
調整現有技術
這場革命的關鍵在于集成我們許多人已經擁有的設備——智能手表、活動追蹤器和睡眠傳感器——以提供有關我們身體的持續信息。
與心率、睡眠質量、活動水平和壓力相關的數據可能已經將實時數據輸入到“數字替身”中，該數字替身從這些信號中學習，并根據我們在任何給定時刻的身心狀態調整建議或認知訓練。
人工智能的角色類似于管弦樂隊指揮，協調所有這些數據并將其集成到一個系統中，該系統不僅會做出反應，甚至會預測我們的需求。
個性化大腦訓練
到目前為止，數字“大腦訓練”大致局限于娛樂性游戲，好處有限。認知雙胞胎完全是另一回事——遠遠超出了一組通用的練習，它們提供了一個動態的生態系統，可以根據每個人實時調整，由衛生專業人員監督，并有科學證據支持。
這是一個范式轉變，從“一刀切”的方法到真正的個性化和預防性醫學。
當然，也會有挑戰。該領域的數字孿生需要以確保數據隱私的方式構建，并確保算法做出的決策是透明和合乎道德的。我們也不能忽視數碼鴻溝這可能會將老年人或那些獲得技術的機會較少的人排除在外。
盡管如此，我們不應忽視潛在的好處——最近的一個薈萃分析發現利用技術有助于預防和延緩認知能力下降，正常和病理。
數字孿生有望成為本世紀醫學和認知科學領域的偉大革命之一。幾十年前，口袋里有一臺電腦的想法似乎是科幻小說。
幾年后，有一個認知雙胞胎陪伴我們并照顧我們似乎也同樣自然。畢竟，還有誰能比我們自己的數字替身更能幫助我們了解、預測和照顧自己呢？
喬恩·安多尼·杜納貝蒂亞， 內布里哈認知研究中心主任 （CINC） y 內布里哈大學認知健康國際教席 （ICCH） 主任，內布里哈大學
提供云服務支持