felietony

Sztuczna inteligencja kontra COVID-19

SI to nie tylko marketing w nowych produktach, to również ważna pomoc w pandemii

14
26 kwietnia 2020, 14:01 Krzysztof Wołk

W globalnej epidemii, takiej jak COVID-19, technologia, sztuczna inteligencja i data science stały się kluczowe dla pomocy społeczeństwu w skutecznym radzeniu sobie z epidemią.

 

Na początku epidemii Reuters zgłosił przypadek z Chin, w którym władze oparły się na użyciu kamer, które rozpoznają twarz, po to, aby śledzić mężczyznę z Hangzhou, który podróżował po zainfekowanym rejonie. Po powrocie do domu lokalna policja poinstruowała go, by poddał się kwarantannie. Policja w Chinach i Hiszpanii zaczęła również wykorzystywać technologię do egzekwowania kwarantanny, a drony są wykorzystywane do patrolowania miast i nadawania wiadomości audio, zachęcających do pozostania w domu. Niektóre osoby otrzymują specjalne bransoletki monitorujące miejsce pobytu danej osoby, które przesyłają do odpowiednich władz komunikat, o naruszeniu warunków kwarantanny w momencie opuszczenia swojego domu. W Stanach Zjednoczonych firma zajmująca się nadzorem ogłosiła, że jej kamery termowizyjne wspomagane przez sztuczną inteligencję mogą wykrywać gorączkę, podczas, gdy w Tajlandii funkcjonariusze graniczni na lotniskach pilotują już system kontroli biometrycznej wykorzystujący kamery wykrywające gorączkę.

fot. Shutterstock, Panuwat Phimpha

Od czasu pojawienia się w grudniu ubiegłego roku nowego koronawirusa w Wuhan w Chinach, zgodnie z z informacjami podawanymi przez portal Google Scholar, opublikowano ponad 91000 (i stale rośnie) prac badawczych na temat wpływu nowego wirusa na zdrowie, jego leczenie oraz dynamiki pandemii. Myślę, że ta ilość może być bardzo dobrym świadectwem tego, jak szybko nauka może rozwiązywać problemy, ale problemem jest bycie na bieżąco z literaturą w takiej ilości. Tutaj właśnie SI może nas wspomóc. Niedawno Biały Dom ogłosił projekt we współpracy z firmami technologicznymi i naukowcami, którego celem jest udostępnienie ogromnej ilości badań nad koronawirusami badaczom SI i ich algorytmów. Wysiłek polega na zwróceniu się do SI z prośbą o wydobycie odpowiedzi na pytania, które mogą pomóc ekspertom w dziedzinie medycyny i zdrowia publicznego. Dzięki krzyżowym badaniom i poszukiwaniu wzorców, algorytmy mogą pomóc w odkryciu nowych możliwych sposobów leczenia lub czynników, które pogarszają stan zdrowia niektórych pacjentów, a to tylko pojedynczy przykład. Uczenie maszynowe ma ogromny potencjał, który może pomóc w walce i wyciągnięciu wniosków z badań naukowych.

Inny przykład zastosowania SI to przewidywanie potencjalnych pandemii i ich skutków. John Brownstein, ekspert w dziedzinie bioinformatyki zdrowotnej z Harvard Medical School, uważa, że taki wysiłek jest wart zachodu. Jednocześnie zauważa, że w ostatnich latach brakuje funduszy na wartościowe projekty analizy danych, takie jak Predict, który ma na celu przewidywanie właśnie pandemii. Mówi on również, że rząd powinien być zawsze przygotowany na pandemie, powołując się na brak zestawów testowych jako duży problem. Żeby nie szukać daleko, prezes polskiej firmy zajmującej SI, Michał Staśkiewicz przedstawił wyniki swoich modeli, które zostały rozszerzone o dane nie brane pod uwagę w innych modelach. Między innymi uwzględniono dostępne na terenie Polski dane takie jak: śmiertelność, ilość zachorowań itp. Na tej podstawie wysnuto trzy scenariusze dla Polski zależne od różnych czynników.

Gdy Chiny rozpoczęły reakcję na wirusa, oparły się na swoim silnym sektorze technologicznym, a w szczególności na sztucznej inteligencji, nauce o danych i technologii w celu śledzenia i zwalczania pandemii, podczas, gdy liderzy technologiczni, w tym Alibaba, Baidu, Huawei i inni przyspieszyli inicjatywy swoich firm w zakresie opieki zdrowotnej. Podobnie postąpiły inne kraje i firmy, wspierając nie tylko sprzętem i gotówką walkę z wirusem, ale także swoją wiedzą i rozwiązaniami technologicznymi. W rezultacie startupy technologiczne są integralnie zaangażowane wraz z klinicystami, naukowcami i podmiotami rządowymi na całym świecie w celu uaktywnienia technologii, ponieważ wirus nadal szybko rozprzestrzenia się infekując obywateli kolejnych krajów. Wykorzystanie sztucznej inteligencji, nauki o danych i technologii do zarządzania w celu zwalczania COVID-19 wydają się być ważną i szeroką dziedziną.

SI może być przede wszystkim używana w systemach mających na celu identyfikowanie, śledzenie i prognozowanie ognisk choroby. Im lepiej będziemy potrafili namierzyć wirusa, tym skuteczniej będziemy mogli z nim walczyć. Analizując doniesienia prasowe, platformy mediów społecznościowych i dokumenty rządowe, SI może nauczyć się wykrywać epidemię. Okazuje się wręcz, że takie systemy już są i pracują np. system kanadyjskiego startup'u BlueDot ostrzegał o zagrożeniu na kilka dni przed Centrami Kontroli i Zapobiegania Chorobom lub Światową Organizacją Zdrowia. Pomaga także wykrywać niezgodności i potencjalnie zainfekowane osoby. Chiński system nadzoru wykorzystywał technologię rozpoznawania twarzy i oprogramowanie do wykrywania temperatury z SenseTime do identyfikacji osób, które mogą mieć gorączkę. Chiński rząd opracował również system monitorowania zwany Kodeksem Zdrowia, który wykorzystuje big data do identyfikacji i oceny ryzyka każdej osoby na podstawie jej historii podróży, czasu spędzonego w punktach zapalnych wirusa oraz potencjalnego narażenia na kontakt z osobami przenoszącymi wirusa. Obywatelom przypisywany jest kolorowy kod (czerwony, żółty lub zielony), do którego mogą uzyskać dostęp za pośrednictwem popularnych aplikacji WeChat lub Alipay, aby sprawdzić, czy powinni zostać poddani kwarantannie.

Shutterstock

Innym problemem z jakim może zmierzyć się SI to pomoc w zdiagnozowaniu wirusa. Jej przykładem może być firma Infervision, która wprowadziła na rynek rozwiązanie z tego zakresu, które pomaga pracownikom pierwszej linii opieki zdrowotnej skuteczniej wykrywać i monitorować chorobę. Wydziały obrazowania w placówkach służby zdrowia są obciążone zwiększonym nakładem pracy spowodowanym przez wirusa. Rozwiązanie to zwiększa szybkość diagnostyki tomografii komputerowej. Chiński gigant handlu elektronicznego Alibaba opracował również system diagnostyczny, który jak twierdzą, jest w 96% skuteczny przy diagnozowaniu wirusa i to w kilka sekund.

SI w walce z wirusem to nie tylko diagnostyka i medycyna, ale także i administracja. Przykładem tego może być przetwarzanie oświadczeń zdrowotnych czy innych dokumentów w szpitalach czy firmach ubezpieczeniowych. Np. platforma oferowana przez Ant Financial pomaga przyspieszyć rozpatrywanie roszczeń i zmniejszyć ilość bezpośrednich kontaktów między pacjentami a personelem szpitala.

SI w walce z COVID-19 to nie tylko laboratoryjne modele czy aplikacje, ale także robotyka i automatyka. Drony dostarczające wyposażenie medyczne stały się codziennością, jako że są jednym z najbezpieczniejszych i najszybszych sposobów na zdobycie środków medycznych tam, gdzie trzeba się udać w czasie wybuchu choroby. Dla przykładu Terra Drone wykorzystuje swoje bezzałogowe pojazdy do transportu próbek medycznych i materiałów do kwarantanny przy minimalnym ryzyku dla ludzi. Drony są również wykorzystywane do patrolowania przestrzeni publicznych.

fot. Shutterstock, Connect world

Z kolei roboty sterylizują, dostarczają żywność i materiały eksploatacyjne oraz wykonują inne zadania ryzykowne dla ludzi. Roboty nie są podatne na działanie wirusa, dlatego też są one wykorzystywane do wykonywania wielu zadań, takich jak czyszczenie i sterylizacja oraz dostarczanie żywności i leków w celu zmniejszenia ilości kontaktu człowieka z człowiekiem.

Wspomniani wcześniej liderzy IT biorą czynny udział w poszukiwaniu nowych związków chemicznych, które mogłyby posłużyć jako nowe skuteczne leki. Np. dział DeepMind Google's użył swoich najnowszych algorytmów SI, aby rozpracować białka, które mogą składać się na wirusa, i opublikował wyniki, aby pomóc innym rozwijać metody leczenia.  BenevolentAI używa systemów SI do tworzenia leków, które mogą zwalczać najtrudniejsze choroby na świecie i teraz pomaga wspierać wysiłki w leczeniu koronawirusa. W ciągu kilku tygodni od wybuchu epidemii wykorzystała swoje predyspozycje do zaproponowania istniejących leków, które mogłyby być użyteczne. Testowanie nowych leków w początkowych fazach również może się odbywać za pomocą modeli SI. W taki sposób testowane i projektowane mogą być nie tylko leki, ale i sprzęt ochronny, czego przykładem jest izraelski startup Sonovia, który za pomocą SI bada nowe materiały zapewniające jak najskuteczniejszą anty-patogenową ochronę. Trzeba też wspomnieć o tym, iż potężne zasoby chmur obliczeniowych i superkomputery dużych firm technologicznych, są także wykorzystywane przez naukowców do szybkiego opracowywania nie tylko lekarstw, ale także szczepionek na COVID-19. Szybkość, z jaką systemy te mogą wykonywać obliczenia i rozwiązania modelowe, jest znacznie wiiększa niż standardowe procedury.

Brytyjski start-up Exscienta stał się pierwszą firmą, która na początku tego roku wprowadziła zaprojektowaną przez SI cząsteczkę leku do testów na ludziach. Stworzenie algorytmów zajęło zaledwie 12 miesięcy, w porównaniu do czterech do pięciu lat tradycyjnych badań. Zdaniem profesora naczelnego Andrew Hopkinsa, w obecnym kryzysie sztuczna inteligencja może być wykorzystywana na trzy sposoby. Przede wszystkim może pomóc szybko opracować przeciwciała i szczepionki dla wirusa Covid-19 lub przeszukać istniejące leki w celu sprawdzenia, czy mogą one zostać ponownie wykorzystane, a nawet zaprojektować leki do walki z obecnymi i przyszłymi epidemiami koronawirusów.

W erze powszechnego dostępu do informacji tej prawdziwiej i tej nie (fake news), nieocenione mogą się stać wszelakie systemy dające dostęp do rzetelnej wiedzy. Tu SI może być wykorzystana w formie systemów dialogowych. Istnieją czatboty, za pomocą których ludzie mają dostęp do bezpłatnych usług konsultacji zdrowotnych online. Chatboty są również niezbędnymi narzędziami komunikacyjnymi dla usługodawców z branży turystycznej i podróżniczej, które pozwalają na bieżąco informować podróżnych o najnowszych procedurach i zakłóceniach w podróży, itp. Z kolei systemy S2S wykorzystujące syntezę mowy połączone z rozpoznawaniem mowy oraz tłumaczeniem maszynowym w czasie rzeczywistym ułatwiają lekarzom i naukowcom pozyskiwanie nowej wiedzy i wymianę doświadczeń z zagranicznymi kolegami. Nie zapominajmy także o potrzebnej skutecznej anonimizacji danych pacjentów i osób objętych kwarantanną.

Fot. Shutterstock

W globalnej epidemii, takiej jak COVID-19, technologia, sztuczna inteligencja i data science stały się kluczowe dla pomocy społeczeństwu w skutecznym radzeniu sobie z epidemią.

 
LoczekBmXZobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
LoczekBmX2020.04.27, 02:53
'W globalnej epidemii, takiej jak COVID-19, technologia, sztuczna inteligencja i data science stały się kluczowe dla pomocy społeczeństwu w skutecznym radzeniu sobie z epidemią.'
Nice try.
KenjiroZobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
Kenjiro2020.04.27, 08:04
Cóż, to się okaże, czy jakakolwiek szczepionka 'wynaleziona' przez algorytmy big-data (bo z AI to ma tyle wspólnego ile świnka morska z morzem) przejdzie pełne testy kliniczne, a co ważniejsze, zda rezultat na faktycznym rynku. Bo symulacja przyjmie wszystko, a pierwsze testy też nie dają w pełni prawdziwego obrazu.
SundayUserZobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
SundayUser2020.04.27, 08:45
Co ma ten artykuł na celu? Przecież wstępny pomiar temperatury ciała kamerą termowizyjną na lotniskach to żadna sztuczna inteligencja. Dodatkowo dokładnego pomiary nie da się dokonać za pomocą termowizji. Na zewnątrz ciała ludzkiego tylko w kącikach oczu można mierzyć temperaturę ciała. A co jeśli petent ma okulary?
Piszecie że każdy coś tam bada i że super i że w ogóle. Prawda jest taka, że żaden z tych modeli się nie sprawdzi i się nie sprawdził. A już jeśli to fart. Celem takich podmiotów jest zarabianie kasy a nie cudowne ratowanie ludzkości.
Medycyna obecnie jest na takim poziomie że pozwala przeczepiać genitalia na dowolnie wybrane miejsce ciała, a ludzie dalej umierają na wirusy typu znany od 10leci HIV i grypę. Nie wspominając o raku.
No i ten link do DzieńdobryTVN ;)
Wszystko wygląda pięknie na papierze, a historia pisze się stylem Orwella, Monty Pythona i Barei.
darkmartinZobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
darkmartin2020.04.27, 09:11
Cała rzecz w tym, że sztuczna inteligencja tak naprawdę w ogóle nie istnieje. To wszystko to albo odnajdywanie wcześniej wyszkolonych wzorców albo optymalizacja algorytmami genetycznymi. Inteligencja to odkrycie czegoś nowego bez wcześniejszego wzorca.
StjepanZobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
Stjepan2020.04.27, 10:43
-1#5
Teraz są tylko algorytmy na SI takie jak Dawid w Prometeuszu, Data w Star Treku lub Poe w Altered Carbon przyjdzie nam jeszcze trochę poczekać.
lukas108Zobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
lukas1082020.04.27, 12:11
Uwaga! Wyjdziesz na słońce, skóra głowy ci się nagrzeje do 40 C i będziesz detected. Osoba z temperaturą 39.2 nie powinna byc w stanie chodzic o wałasnych siłąch po ulicy z zakupami. Pozatym to jest czysty przykład wdrażania kolejnych poziomów inwigilacji.
Makavcio2Zobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
Makavcio22020.04.27, 13:00
Najbardziej chyba podobał mi się ten fragment o projektowaniu przeciwciał. Jak je już zaprojektujemy, to pewnie wydrukujemy na drukarkach 3-nano-D :) Z kolei najnieprzyjemniejsze wnioski płyną ze skali inwigilacji, nad którą zaczynamy jakoś dziwnie przechodzić do porządku dziennego.

@SundayUser: ten artykuł to typowe połączenie hype'u i nadmiaru wolnego czasu. Coś tam dzwoni w różnych kościołach i autorowi ułożyło się w melodię.

Tak może na marginesie, dla ostudzenia zapału odnośnie magicznych efektów zaprzęgania cudownego AI w walce z wirusami:
Wirus to bardzo proste cuś. To cuś to w zasadzie tylko trochę RNA (takie prymitywniejsze DNA) w białkowej otoczce, a czasami jeszcze w bąbelku z czegoś innego. W tym wypadku mamy bąbelek lipidowy (tłuszczowy).
Cuś dostaje się do komórki, bo jest maleńkie w porównaniu z nią, a potem podpina się pod mechanizmy replikowania DNA w tejże komórce. Komórka zaczyna produkować RNA wirusa i otoczki dla niego, po czym wirus wędruje sobie gdzieś dalej, nierzadko w wyniku rozerwania popsutej przez niego komórki.
Żeby powstrzymać wirusa, potrzebne jest zablokowanie procesu jego namnażania, a jest to szalenie trudne, ponieważ same proces jest wyjątkowo prosty i wykorzystuje absolutnie kluczowe mechanizmy w komórce, których całkiem zablokować nie można, jeśli nie chce się przy okazji zablokować funkcji życiowych człowieka. Trzeba znaleźć coś, co popsuje tylko te nieliczne białka w otoczce wirusa lub włoży kij pomiędzy wirusowe RNA i mechanizmy w komórce. W przypadku takiego HIV póki co się w ogóle nie udało. W przypadku grypy też nie, ponieważ nasze możliwości ograniczają się w zasadzie do przygotowywania organizmu na obecność wirusa, a z samym wirusem, jak już jest, nie umiemy za dużo zrobić. Mamy oczywiście trochę leków, które trochę psują komórki i w ten sposób przeszkadzają wirusowi, ale psucie komórek to raczej ostateczność. Z tego co wiem, w przypadku covid-19 tego podejścia się nie stosuje.
W jaki sposób sztuczna ynteligencja miałaby tutaj w ogóle brać się za poszukiwanie leku? Trudno powiedzieć, ale szansa na to, że jakiś obecnie znany lek zadziała na tego wirusa, jest mniej więcej taka sama jak na to, że któryś z czekoladowych batoników dostępnych w sklepach okaże się lekiem na raka. Typowe leki po prostu najczęściej nie wpływają na mechanizmy, które mają znaczenie dla cyklu życiowego wirusa.
snape666Zobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
snape6662020.04.27, 13:27
Mówi się też, że drony z Chin przekazane do inwigilacji ludności USA mogą wysyłać zebrane dane swoim mocodawcom z CCP...
Bono[UG]Zobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
Bono[UG]2020.04.27, 15:07
lukas108 @ 2020.04.27 12:11  Post: 1241443
Uwaga! Wyjdziesz na słońce, skóra głowy ci się nagrzeje do 40 C i będziesz detected.

Jeżeli od słońca skóra ci się przegrzewa, to chyba jesteś chory i nie działa ci prawidłowa termoregulacja.
Mam przykład z własnego doświadczenia, czyli dojazdu do pracy rowerem. Dzisiaj ciepło, wolno nie jeżdżę, więc się nieco zgrzałem. Teoretycznie powinno coś wyjść na pomiarze ale nie wychodzi. W chłodniejsze dni, mimo cieplejszego nakrycia głowy, termometr nie dawał rady zrobić pomiaru - wynik poniżej dolnej granicy.
lolek.oloZobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
lolek.olo2020.04.27, 21:09
-3#10
Ja tylko apeluję do was o rozsądek. Nie pozwólcie z siebie zrobić testerów niedopracowanych szczepionek. Co to może oznaczać, pokazały testy w Indiach prowadzone przez tą całą organizację Gatesa. Tysiące ludzi zmarło:
https://ligaswiata.blogspot.com/2016/02/in...lla-gatesa.html
Pod tym linkiem jest cała masa innych źródeł mówiących o tym ludobójstwie, którego dopuścił się Gates w Indiach. Teraz on i jego koledzy chcą zrobić to samo z nami.
Najwcześniej za kilka lat powstanie w pełni przetestowana i bezpieczna szczepionka. Ale i ona nie jest potrzebna. Bo jak się okazuje na podstawie badań populacji na przeciwciała, to śmiertelność na tego Cowid-19, jest 50-85 razy niższa niż pokazują to oficjalne statystyki. Czyli jest na poziomie zwykłej grypy.
Kilka źródeł:
https://www.youtube.com/watch?v=cwPqmLoZA4s
https://www.youtube.com/watch?v=QBbuULovw2...DB30TV7A5t-JrFM
https://www.medrxiv.org/content/10.1101/20...4.14.20062463v1
https://www.youtube.com/watch?v=7Tf-LiTiv6U
Edytowane przez autora (2020.04.27, 21:15)
Funkcja komentowania została wyłączona. Do dyskusji zapraszamy na forum.
1