科利耳公司發布了 Nucleus Nexa 系統，這是首款能夠運行機器學習演算法的人工耳蝸植入體。
該系統配備了SCAN 2環境分類器，它採用決策樹模型即時對五種聽覺環境進行分類：語音、噪音中的語音、噪音、音樂和靜音。根據全球首席技術長Jan Janssen介紹，該系統會根據分類結果調整聲音處理設置，並相應地調整發送到植入體的電信號。
該植入體還利用名為 ForwardFocus 的空間雜訊演算法，對來自兩個全向麥克風的輸入訊號進行空間濾波。革命性的是，該植入體本身可以接收韌體更新，並在其內部記憶體中儲存多達四個個人化的聽力圖譜。
該公司計劃未來將深度神經網路、藍牙低功耗音訊和Auracast廣播音訊功能整合到產品中。西太平洋地區有5.46億聽障人士。
從： 
人體內的邊緣人工智慧：科利耳公司機器學習植入技術的突破
【社論】
這則新聞說明了在醫療設備中應用人工智慧固有的困難，以及克服這些挑戰的潛在益處。
人工耳蝸是一種直接向神經組織發送電脈衝的裝置，因此更換電池的手術幾乎不可能。所以，它們必須持續工作超過40年。在如此極端的限制下運行機器學習，與在雲端或智慧型手機上部署人工智慧相比，面臨著截然不同的挑戰。
傳統人工耳蝸植入後功能固定不變。即使開發出新的訊號處理技術，現有用戶也無法從中受益。 Nucleus Nexa系統的革命性特點在於，植入體本身可以在植入體內後接收韌體更新。
另一個值得注意的特點是「智慧型同步」功能。以前，如果外部處理器遺失，就必須到診所重新編程。而新系統在植入體中最多可以儲存四個聽力圖，當插入新的處理器時，設定會在幾秒鐘內恢復。這在旅行或緊急情況下尤其重要。
目前，我們採用的是決策樹模型，這是出於對功率限制以及醫療設備所需可解釋性的考慮。未來，我們考慮轉向深度神經網絡，這或許能進一步提昇在吵雜環境下的聽力能力。
科利耳全球首席技術長 Jan Janssen 解釋說，經過 10 多年的內部研究，開發出的新晶片「NEXOS」將「將使植入人工耳蝸的人能夠與最新技術保持連接，就像智慧型手機接收韌體更新一樣」。
這種方法將為其他醫療器材製造商提供重要的借鏡。在設計邊緣人工智慧醫療設備時，我們需要著眼於40年的時間跨度，而不是2-3年的消費級設備週期。每一毫瓦的功率都至關重要，每一種演算法都必須經過醫療安全驗證。
[術語]
邊緣人工智慧
這項技術直接在裝置上執行人工智慧推理處理，而非在雲端。它消除了通訊延遲，並在保護隱私方面表現出色，但在設備運算能力和功耗受限的環境中實施則面臨挑戰。
決策樹模型<br>一種機器學習演算法，它透過組合類似樹狀圖的條件分支來進行決策。與深度學習相比，它功耗更低，決策過程更清晰，因此適用於需要可解釋性的應用，例如醫療設備。
人工耳蝸是一種用於治療重度聽力障礙的醫療器械，它將聲音轉換成電訊號，直接刺激耳蝸神經。人工耳蝸由植入頭部的植入體和佩戴在耳後的外部處理器組成。
掃描 2
由 Cochlear 開發的環境分類器，可自動將周圍的聲音環境分類為五類：語音、嘈雜環境中的語音、噪音、音樂和靜音，並選擇最佳的語音處理設定。
前瞻
空間濾波技術利用兩個麥克風的輸入訊號，增強來自前方的聲音，並抑制來自側面和後方的噪音。它無需用戶幹預即可自動運行。
OTA韌體更新
空中下載 (OTA) 技術利用無線通訊遠端更新設備軟體。 Nucleus Nexa 系統的革命性之處在於，它讓植入人體的醫療設備也能實現這項功能。
藍牙低功耗音頻
與傳統藍牙相比，這項新標準能夠以更低的功耗實現更高品質的音訊傳輸。預計它將被應用於助聽器和人工耳蝸等醫療設備。
Auracast 廣播音訊
這是藍牙低功耗音訊的功能，允許在機場、劇院等公共場所同時向多個裝置傳輸音訊。
[參考連結]
人工耳蝸官方網站 – Nucleus Nexa 系統產品頁面（外部連結）
這是全球首款智慧人工耳蝸植入系統的官方頁面，包含產品資訊、功能說明和技術規格。
[參考影片]
[參考文章]
新型人工耳蝸可以像智慧型手機一樣進行軟體更新（外部更新）。
即使處理器遺失，設定也能在幾秒鐘內恢復。本文詳細介紹了智慧同步功能的實際優勢。
科利耳公司推出智慧人工耳蝸植入系統（外部連結）
從技術角度闡述NEXOS晶片的研發背景以及韌體更新功能的重要性
全球首款智慧人工耳蝸技術在亞太地區發表（外部連結）
該公司將業務拓展至亞太地區，並引用了一項利用超過 50 萬用戶的資料集的計畫。
[編者註]
植入人體的醫療設備可以接收軟體更新——這項技術借鑒了我們日常使用的智慧型手機的常見原理，並挑戰了人體極端環境。它將不斷發展的人工智慧融入必須持續運行超過40年的設備中。
針對這看似矛盾的挑戰，目前又採取了哪些方法？邊緣人工智慧能夠實現雲端處理無法實現的“即時響應”和“隱私保護”，但要在人體內實現這些功能，其技術難度超乎想像。您對這些醫療設備更新功能有何期待與擔憂？
