Miért a Mesterséges Intelligencia lehet a leghasznosabb fegyver a koronavírus elleni harcban

Amíg a kormányok és az egészségügyi szervezetek hatalmas küzdelmet vívnak, hogy feltartóztassák a járvány terjedését, addig minden segítségre szükségük lesz, ami elérhető, a mesterséges intelligenciát is ideértve.

Habár a jelenlegi mesterséges intelligencia messze áll még attól, hogy felváltsa az emberi intelligenciát, már hasznosnak bizonyult a járvány lekövetésében, a betegek felismerésében, bizonyos területek fertőtlenítésében és a COVID-19 gyógymódjának megtalálásának felgyorsításában. Az adattudomány és a tanuló gépek talán a két leghasznosabb fegyver lehet most a vírus elleni harcban. Soron kívül Szoboszlai Dominik nagy góljával vezet a Liverpool

A koronavírus járvány lekövetése a tanuló gépekkel

A tavalyi év végén a BlueDot, a világban terjedő fertőző betegségek felismerésével foglalkozó mesterséges intelligencián alapuló rendszer érzékelte, hogy a kínai Wuhan tartomány piacai körül egy „szokatlan tüdőgyulladásos” eset ütötte fel a fejét. Kilenc nappal később a WHO kiadott egy hivatalos közleményt, hogy felfedezték az „új koronavírust”, ami tüdőgyulladásra emlékeztető tünetekkel rengeteg embert kórházba juttatott.

A BlueDot természetes nyelvfelismerést és gépi tanuló algoritmusokat használ, hogy tanulmányozza a több száz forrást, ami a fertőző járványok korai jeleivel foglalkozik. A mesterséges intelligencia megvizsgálja az egészségügyi szervezetek, kereskedelmi járatok közleményeit, műholdas környezeti adatokat, a médiában megjelenő híreket és az állatállománnyal foglalkozó egészségügyi jelentéseket is.

Mivel rengeteg adat lát napvilágot a koronavírusra vonatkozóan, a mesterséges intelligencia algoritmusai kiválogatják a legjelentősebb információkat, és csak a legfontosabbakat továbbítja a vírus terjedéséről. A gép képes arra is, hogy fontos korrelációkat találjon bizonyos adatok között, mint például az emberek mozgásmintái, akik a vírus által leginkább sújtott régiókban élnek.

A vállalat több tucat olyan szakembert alkalmaz, akiknek különböző tudományterületeken van szakértelműk, többek között földrajzi információs rendszerekben, orvosi/virológiai ismeretekben, trópusi gyógyszerészetben, közegészségügyben és így tovább. Ezen szakértők áttekintik a mesterséges intelligencia által szortírozott információkat, és ezek alapján állítanak össze különböző jelentéseket.

Az emberi szakértőkkel kiegészülve a BlueDot mesterséges intelligenciája egyrészt meg tudja határozni egy járvány kezdőpontját, másrészt előrejelzést tud adni, hogy merre és milyen módon fog terjedni. A COVID-19 esetében az AI sikeresen felismerte azokat a városokat, amerre Vuhanból terjedt a vírus, az algoritmus ugyanis az utazási mintázatokból képes volt megjósolni, hogy azok az emberek, akik megfertőződtek a kórral, merre utaztak.

Számítógépes látkép, hogy felismerjük a koronavírust

Valamennyien láttuk már, hogy hogyan zajlik egy COVID-19 vizsgálat a határátkelőkön és a repülőtereken. A Baidu nevű kínai tech óriás által fejlesztett AI rendszer kamerákkal és infravörös szenzorokkal méri az emberek testhőmérsékletét a közösségi helyeken. A rendszer képes akár percenként 200 embert is megvizsgálni és bemérni a testhőmérsékletüket, fél Celsius-fokos hibahatárral. Az AI rögtön jelzi, ha valakinek a testhőmérséklete 37.3 fok felett van, a technológiát pedig már a pekingi Qinghe vasútállomáson használatba helyezték, ami nem csoda, hiszen nagyban megkönnyíti a munkát.

Kína másik tech óriása, az Alibaba sem tétlenkedett, és egy olyan rendszert fejlesztett ki, amely képes felismerni a koronavírust mellkasi CT-vizsgálatok alapján. A mesterséges intelligenciát kifejlesztető kutatók szerint a rendszer pontossága körülbelül 96%-osra tehető.

A rendszerbe 5000 koronavírusos eseteit táplálták be, és képes 20 másodperc alatt lefuttatni azt a tesztet, amely körülbelül 15 percet vesz igénybe egy emberi szakértőtől. Az MI továbbá meg tudja mondani a különbséget a koronavírus és az „átlagos” tüdőgyulladás között, ezért ez az algoritmus egy nagy fellendülést hozhat a jelenleg is nagy nyomás alatt lévő egészségügybe. A rendszert már körülbelül 100 kínai kórház alkalmazza.

Egy másik mesterséges intelligencia, amit a Wuhani Egyetem Renmin Kórháza, a Wuhan EndoAngel Medical Technology vállalat és a Kínai Földtudományi egyetem közösen fejlesztett, már képes 95%-os pontossággal kimutatni, szintén mellkasi CT-vizsgálat alapján a koronavírus meglétét. Egy olyan „deep learning” algoritmusról van szó, amelybe 45.000 különböző CT-vizsgálatot tápláltak be, a medRXiv nevű lapban publikált tanulmány szerint pedig a rendszer teljesítménye már eléri a tapasztalt radiológusokét.

Robotok a frontvonalon a Covid-19 elleni harcban

Az egyik legfőbb módja, hogy megfékezzük az új koronavírus járvány terjedését az, hogy lecsökkentjük a kapcsolatba lépés lehetőségét a fertőzött betegek és azok között, akik még nem fertőződtek meg a kórral. Ezt alapul véve több cég és szervezet kezdett el azon dolgozni, hogy gépesítsék azokat a procedúrákat, amik eddig az egészségügyi dolgozók és orvosok hatáskörébe tartoztak, hogy minimalizálják a betegekkel való érintkezést.

Kínai vállalkozások drónokat és robotokat is használnak ahhoz, hogy érintkezés nélküli szállítást és fertőtlenítést végezzenek tömeghelyszíneken, hogy ezzel is csökkentsék a fertőzés kockázatát. Más robotok az emberek lázát és különböző COVID-19 tüneteit mérik, egyes esetekben pedig ingyenes kézfertőtlenítőket adagolnak.

Több kórházban már robotok szállítják az ételt és a gyógyszert is, emellett a szobákat is fertőtlenítik, hogy mellőzzék az ápolók jelenlétét a fertőző betegek mellett. Vannak olyan robotok is, amelyek emberi felügyelet nélkül képesek rizst főzni, hogy minél kevesebb embernek kelljen az intézményben jelen lenni. Seattle egyes kórházaiban az orvosok például robotokon keresztül kommunikálnak a páciensekkel, hogy minimalizálják az érintkezést.

A mesterséges intelligencia felgyorsítja a gyógyszerkutatást is

Addig a napig, amíg ki nem fejlesztjük a védőoltást, ami immunissá tesz mindenkit a vírus ellen, az új koronavírus elleni háborúnak nincs vége, ám egy újfajta gyógyszer kikísérletezése hosszas és rendkívül költséges procedúra, akár 12 évet és több milliárd dollárt is igénybe vehet. Ez egy olyan időkeret, aminél sokkal gyorsabban kell cselekednünk, ugyanis a vírus megállás nélkül terjed.

Szerencsére a mesterséges intelligencia jelentősen tud gyorsítani ezen a folyamaton. A Google által 2014-ben felvásárolt mesterséges intelligenciát kutató labor, a DeepMind nem rég jelentette be, hogy szintén „deep learning” algoritmust felhasználva új információk után kezdtek el kutatni a COVID-19-hez köthető fehérjék struktúrájáról, ami hónapokkal meggyorsíthatja az ellenszer kifejlesztésének folyamatát.

Ha nagyobb tudást szerünk a fehérjék struktúrájáról, az fontos támpontokat adhat a koronavírus elleni vakcina formulájának kifejlesztéséhez. A DeepMind azonban csak az egyik a sok másik szervezet mellett, melyek elkötelezték magukat, hogy felfedezzék a járvány ellenszerét.

A DeepMind kutatói a következőket írták: „Fontos megjegyezni, hogy a felépítést megjósló rendszerünk még mindig fejlesztés alatt áll, így nincs pontos tudomásunk arról, hogy milyen pontossággal tudja felismerni ezeket a struktúrákat, ám biztosak vagyunk benne, hogy pontosabb a korábbi ’CASP13’ rendszerünknél”.

„Meg tudjuk erősíteni, hogy a rendszerünk pontos jóslatot szolgáltatott a kísérletileg meghatározott SARS-CoV-2 tüske fehérjestruktúrájáról, amit a fehérje adatbankban találtunk, így ez megnyugvást ad számunkra, hogy a modell, amit a jóslathoz használunk más fehérjék esetében, ezúttal is hasznos lehet.”

Habár túl korai lenne tényszerűen kijelenteni, hogy a jó irány fele indultunk el, ám az erőfeszítések mindenképpen megsüvegelendők. Minden egyes nappal, amivel közelebb körülünk a védőoltás megalkotásához, akár emberek ezreinek vagy százezreinek az életét menthetjük meg.