00后华裔女孩创造AI手术教练NIPS获奖李飞飞三度称赞

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一位00后女孩，登上最新一期《斯坦福医学》杂志的秋季宣布。
她被形容为《SuperStar》，一位超级明星。

这个宣布被李飞飞点赞，而且在自己的Twitter上特地发文表扬——而这，已经是李飞飞第三次公开表扬这位小姑娘了。

她叫Amy Jin，今年18岁。
哈佛大一新生。

高中期间，她依赖一篇用AI给外科年夜夫打分的NIPS Workshop论文，成为李飞飞最喜好的学生之一，并斩获一系列大奖。

今年初，Amy成为全美五位得到ACM/CSTA Cutler-Bell Prize大奖的高中生之一。

Amy是个“湾二代”，父母是来自中国的移民，并且都是物理学博士，Amy是家里的老二。

很明显，Amy继续了父母对科学的兴趣。
六年级时，她就对AI产生了兴趣。

不过，真正开始AI研究还是在四年前，Amy开始在加州圣何塞的Harker学校读高中的时候。

Harker是一所私立学校，扎克伯格的妻子Priscilla Chan就曾经就读于此。
这所高中每年的学费高达48500美元，换算成公民币，大概读四年高中学费须要130多万吧，够北京郊区一套首付。

不过按照湾区科技公司“搬砖”都有10W刀/年来算的话，这个教诲投入比例在重视教诲的华人间界里也算正常。

上了私立学校之后，Amy听到一位IBM的科学家先容Watson如何用AI帮助人们提升医疗等领域的能力，这深深地吸引了Amy：“Watson可能成为年夜夫的第二双眼睛，这让我以为AI是一个非常有出息的领域，可以将许多不同的学科联系起来。
”这也让她立志成为一名AI科学家。

机会很快就来了，就在读完高一的那个暑假，Amy碰着了AI4ALL。

AI4ALL，李飞飞创立的公益组织，致力于让各种少数群体，包括女性、亚裔、非裔等都能参与到AI的研发过程中。

作为AI4ALL的成员，Amy在李飞飞的学生Serena Yeung和斯坦福医学院年夜夫Jeffrey Jopling的辅导下，顺利完成了一项用AI评测外科年夜夫操作水平的研究，并作为一作完成了论文《基于区域卷积神经网络的手术视频中的刀具检测与手术技巧评估》。

别看这是一篇高中生一作的论文，它可不是小孩子过家家的作品，已经受到了学术界的认可。

去年，Amy团队把这篇论文投稿给了人工智能顶会NIPS。
在这场会议的医疗机器学习（ML4H）Workshop上，这篇论文从120多篇提交的论文中脱颖而出，成为了10篇入选论文之一。

这个当时只有17岁的女生第一次上台，站在一个国际人工智能学术顶会上，向在场那些年纪比她大得多的研究职员先容她的作品。

之后，在会议公布最佳论文时，Amy还在看自己的电脑，并没有听会议的宣讲。

毕竟，初入学术界的小朋友，无论是颁给哪位大牛，对她来说都一样——由于这些人Amy都不认识。

切切没想到，她听到了自己的名字。
那一刻，Amy又吃惊又愉快，觉得仿佛处在一个超现实的时候。

Amy的研究，究竟是怎么一回事？

她和一群斯坦福科学家一起，演习了一个基于区域的卷积神经网络（CNN），让它“看着”手术视频，定位并识别脱手术器材，再剖析它们的动作，来自动评判这个手术做得怎么样。

当然，作为一项研究，它还不能剖析所有手术，只选择了相对大略、常见的微创胆囊切除。

算法对视频的剖析包含三个维度。
一是各种器材出场的韶光线，从有没有频繁改换工具、换工具的韶光是非，都能看出年夜夫是否闇练；二是手术器材移动范围的热力争，操作的区域越集中，就表示手术越精确、年夜夫的技艺越闇练；三是关键手术环节的器材轨迹追踪。

同时，他们还公开了一个数据集，名叫m2cai16-tool-locations。
这个数据集在法国斯特拉斯堡大学医院的m2cai16-tool根本上扩展而来，为原版数据集前10个视频的2532帧画面标注了手术器材的空间位置，包含7类手术器材，3141处标注。

论文和数据集，都可以在这里找到：

http://ai.stanford.edu/~syyeung/tooldetection.html

这项研究前前后后花了两年多的韶光，和Amy互助的斯坦福科学家们，既有打算机系的coder，也有医学院的一线年夜夫。

最先提出这个想法的，是斯坦福医学院外科住院医师Jeff Jopling。

外科手术无疑是门手艺，动手操作的水平非常关键。
可是Jeff碰着的情形是，“就算练习1000次，也得不到多少反馈……不是每个老师都能给你阐明哪做得好、哪做得不好”。
美国外科协会也一贯想找个方法来客不雅观评测外科年夜夫的技能水平。

于是，就有了这个险些伴随Amy全体高中期间发展的项目。

Amy和她的斯坦福差错们相遇，是在高一暑假，当时她已经注册了打算机科学的先修课程（AP），还加入了学校的女生STEM（科学、技能、工程、数学）俱乐部。

她身上有两个显著的特点，一是数学非常好，二是虽说还没有任何编程履历，却对打算机有浓厚的兴趣。

李飞飞的学生Serena Yeung卖力辅导Amy，她说，Amy各方面都超出了他们的期望。

不过，就算对这样一名精良的高中生来说，评价手术技能的项目也还是太难了，Serena还是对项目做了些简化。

Amy同时也要为参加项目而补课。

在AI方面，她旁听了斯坦福本科生的打算机视觉课程，去理解基本的事理。

在医学上，Jeff是她的领路人。
他在斯坦福医院的古德曼医学教诲中央，向Amy展示了腹腔镜手术技能。

他们三个人每两周见一次面，邮件、短信才是用得更勤快的沟通办法。
作为一名高中生，Amy有排得满满的课程表、要参加她的女生STEM俱乐部活动，还有小提琴演出、舞蹈排练，一样也不能少。

就在丰富的高中生活里，她读了不少医学与打算机视觉交叉研究的论文，还和团队里其他人分享。

后来的结果你们都知道了。

这篇论文揭橥在2017年NIPS医疗机器学习workshop上，得到了最佳论文奖。

一作Amy，进入了哈佛大学。

看到Amy的经历，我们很难不把她跟李飞飞联系到一起：AI4ALL成员，受李飞飞学生的辅导……她的成功是离不开李飞飞的。

同时，Amy也让李飞飞引以为豪，三度公开拓推特表扬，每次都是“very proud of”、“So proud!”

超骄傲！
AI4ALL成员Amy Jin和我们一起完成的论文拿下了NIPS医疗机器学习Workshop的最佳论文，她是NIPS历史上最年轻的获奖者吧？

我为我精良的学生们自满，博士毕业的Timnit Gebru和Jon Krause，拿到新教职的Michelle Greene、Chris Baldassano、Alexandre Alahi、Lamberto Ballan还有Cewu Lu，荣获MIT科技评论35 under 35奖项的Olga Russakovsky，还有拿下NIPS17 医疗机器学习最佳论文的AI4ALL成员Amy Jin。

看来，Amy是李飞飞最年轻的爱徒了。

我对这个AI+医护的项目非常自满，作者是我们AI4ALL成员Amy Jin、我以前的博士生Serena Yeung，还有我们斯坦福AI照顾护士团队的同事们，好喜好这些学生们的照片呀~

果真，没有老师不喜好这种年轻有为的学生呀。

后来，有了这一篇NIPS Workshop最佳论文保驾护航，Amy顺利成为了“别人家的孩子”：

先是登上了IEEE打算机视觉运用冬季会议（WACV）的讲台；

接着拿到了ACM/CSTA Cutler-Bell奖，还有1万美元奖金；

之后是医药公司Regeneron科学人才搜索奖；

还闯入了西门子竞赛半决赛；

拿到了英特尔ISEF的二等奖；

末了还有5万美元奖学金的戴维森奖，成功给自己赚了一年学费。

拿到这个奖之后，乃至连海内的移民公司公众年夜众号都拿Amy来打广告。

除了校外拿奖之外，在Harker校内，Amy还是学校的女生STEM俱乐部主席、法国国家名誉协会（大概相称于法语头等生俱乐部）主席、以及学生自主运营的科学期刊Horizon的共同主编。

在学习和科研之外，Amy还是个小提琴爱好者， 是加州青年交响乐团、2017加州全州交响乐团和学校乐团的成员，曾在卡内基音乐厅演出独奏，还在MTAC大会上拿到了加州弦乐组的名誉奖项。

这一系列的奖项、名誉、学生干部经历、才艺加起来，换算成海内，大概相称于大城市重点高中的社团主席+竞赛获奖，拿到一个清北校长推举or自主招生或者干脆是保送也问题不大。

终极，Amy顺理成章的拿到了哈佛大学的offer。

不过对付这项研究来说，这还不是终点。

现在，Amy的斯坦福差错们还在连续完善这项研究，Jeff说，他们要把看视频自动评估手术技艺的能力从胆囊切除拓展到更多、更繁芜的手术上，还打算网络1000段视频来演习这个AI。

他们和拥有22家医院的山间医疗展开了互助，来网络视频、优化算法。

临床研究中央主任Arnold Milstein对这个AI充满期待，他说，这样一个自动化的系统能成为医学生的教练，拯救那些要花好几个小时来评判学生手术水平的老师，乃至能用在手术过程中，实时提醒操作出了偏差的年夜夫。

说不定，美国外科协会有一天会把这个算法用到认证考试里。

— 完 —

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