پیش‌بینی شیوع کرونا توسط هوش مصنوعی-predicting outbreak of crona with AI algorithms

کرونا ویروس و هوش مصنوعی9 دقیقه مطالعه

هدیه فنولوژی به شما

در چند هفته‌ی اخیر ویروس کرونا به یک بمب خبری تبدیل شده‌ است. ساخته شدن بیمارستان تخصصی طی هشت روز، ضربه خوردن بازار سهام، به هم خوردن مراسم فوق‌العاده‌ی سال جدید چینی‌ها، و محدودیت‌‌های مسافرتی، از جمله اثرات مخربی است که این ویروس داشته است. در این مقاله از فنولوژی می‌خواهیم این موضوع را کمی بازنگری کنیم؛ کرونا ویروس و هوش مصنوعی ترند جدید این روزهای دنیای AI شده است.

حدود دو هفته قبل از هشدار سازمان بهداشت جهانی بابت شیوع همه‌گیر ویروس کرونا، یک شرکت هوش مصنوعی کانادایی به نام بلودات (BlueDot) ادعا کرد ویروس کرونا را پیش‌بینی کرده است. بلودات با استفاده از الگوریتم‌های هوش مصنوعی داده‌هایی را از منابع انبوه جمع‌آوری و تحلیل می‌کند. با تحلیل این داده‌ها شیوع بیماری‌ها تشخیص داده ‌می‌شود و شیوه‌ی احتمالی گسترش آن‌ها نیز بررسی می‌شود. در ۳۱ دسامبر سال ۲۰۱۹ میلادی، این شرکت با هشدار به کاربرانش آن‌ها را از نزدیک‌شدن به شهر ووهان که منشا ویروس بود منع کرد. درصورتی که سازمان بهداشت جهانی چنین بیانیه‌ای را تا قبل از ۹ ژانویه سال ۲۰۲۰ یعنی حدود دو هفته بعد از این شرکت صادر نکرده بود. ماجرای هشدار زودهنگام بلودات یکی از آخرین مثال‌ها از نقش هوش مصنوعی در بهبود فرایند تشخیص و مقابله با شیوع ویروس‌ها و رابطه کرونا ویروس و هوش مصنوعی است.

شرکت بلودات - bluedot company

کرونا ویروس و هوش مصنوعی پیش‌بینی‌کننده‌ی آن

آیا کرونا یک واقعه‌ی همه‌گیر جهانی است یا یک وحشت نسبی و جزیی؟ نظر متخصصان هنوز در این زمینه مبهم است. با این وجود اعداد و ارقام خبر می‌دهند که هنوز همه‌ی اتفاقات ناگوار رخ‌نمایی نکرده‌اند. دانشمندان هنوز در حال بررسی میزان عفونی بودن این ویروس هستند. طبق بررسی‌های اولیه مقیاس تعداد تولید مثل این ویروس چیزی بین آنفولانزا و فلج اطفال است. مقیاس تعداد تولید مثل، بیانگر پتانیسل انتقال این ویروس از یک فرد به چند فرد دیگر است. محققان آمریکایی و اروپایی با انتشار یک مقاله‌ی اولیه تخمین زدند که تعداد مبتلایان تایید شده در ووهان تنها پنج درصد از جمعیت واقعی مبتلایان است. اگر مدلسازی‌های صورت گرفته درست باشد به زودی شهرهای بزرگ چین و سایر کشورها نیز درگیر گسترش این ویروس خواهند شد.

تشخیص نقطه‌ی شروع کرونا ویروس با هوش مصنوعی

بخشی از گسترش یک ویروس وابسته به این است که تا چه زمانی تشخیص داده نشده است. تشخیص دادن یک ویروس جدید اولین قدم به سمت ساخت به موقع واکسن است. هشدار دادن به موقع به افراد در معرض خطر نیز می‌تواند به کنترل سرعت گسترش کمک کند. موارد ذکر شده از جمله دلایلی ‌است که نشان می‌دهد دستاورد بلودات تا چه اندازه اهمیت دارد. به علاوه بیانگر این است که تا چه اندازه هوش مصنوعی می‌تواند با کاوش در گنجینه‌ی داده‌ها شیوع ویروس‌های بعدی را شناسایی کند. شرکت بلودات با اعمال الگوریتم‌های هوش مصنوعی بر گزارش اخبار زبان‌های بیگانه، شبکه‌های بیماری گیاهی و جانوری و اعلامیه‌های رسمی، به کاربران خود هشدارهای پیشرفته‌ای برای دورماندن از محدوده‌های خطرناکی مانند ووهان ارائه می‌کند.

پردازش زبان طبیعی- NLP

در زمان شیوع یک بیماری، سرعت اطلاع رسانی بسیار مهم است. مقامات چینی اطلاع دقیقی از آمار بیماری‌ها، آلودگی هوا یا فجایع طبیعی ندارند، اما سازمان بهداشت جهانی ناچار است به همین اطلاعات رسمی برای رصد کردن بیماری‌ها بسنده کند. هوش مصنوعی می‌تواند سریع‌تر این کار را انجام دهد.

کامران خان مدیر عامل و بنیان‌گذار بلودات در مصاحبه‌ای گفت: «ما می‌دانیم که نمی‌توان از دولت‌ها انتظار داشت اطلاعات را به موقع انتشار دهند.» او افزود: «ما می‌توانیم اخبار اپیدمی‌های احتمالی و زمزمه‌های شناساگرهایی از اتفاقات عجیب پیش‌رو را تحلیل کنیم. الگوریتم ما از پست‌های رسانه‌های اجتماعی استفاده نمی‌کنند زیرا بسیار داده‌های آشفته‌ای هستند.» ولی این شرکت یک برگ برنده دارد؛ دسترسی به داده‌های بلیط‌های هوایی. با استفاده از این داده‌ها، می‌توان پیش‌بینی کرد که افراد مبتلا در چه زمان‌هایی قصد عزیمت به چه مکان‌هایی دارند. این پلتفرم توانست به درستی پیش‌بینی کند که ویروس در روزهای ابتدائی از ووهان به شهرهای بنکوک، سئول، تایپی و توکیو خواهد رسید.

بلودات با استفاده از پردازش زبان طبیعی و استفاده از الگویتم‌های یادگیری ماشین، انبوهی از داده‌ها را که شامل ۱۰۰ هزار گزارش خبری در ۶۵ زبان زنده‌ی دنیا در روز می‌شود را دسته‌بندی و پردازش می‌کند. این داده‌ها با سوابق پروازهای هوایی مقایسه می‌شوند و در نهایت الگوهای شیوع ویروس را پیش‌بینی می‌کنند. وقتی غربالگری خودکار داده‌ها به اتمام رسید اپیدمیولوژیست‌ها نتایج را از نقطه نظر علمی بررسی کرده و به کاربران بلودات گزارش می‌کنند. کاربران بلودات دولت‌ها، کسب‌و‌کارها و موسسات عمومی سلامت هستند.

هوش مصنوعی و کرونا ویروس – پیش‌بینی و تشخیص

سیستم جدید هوش مصنوعی علی‌بابا برای تشخیص کرونا

تشخیص کرونا علی بابا سی تی اسکن ریه- corona detection of alibaba with lungs CT

غول تکنولوژی چینی، علی‌بابا، اخیرا یک سیستم هوش مصنوعی برای تشخیص کرونا ویروس توسعه داده است. علی‌بابا ادعا کرده است که سیستم جدیدش قادر است با استفاده از سی‌تی اسکن سینه‌ی بیماران، با دقت ۹۶ درصد تفکیک نسبت به ذات الریه ویروسی، کروناویروس را تشخیص دهد. فرایند تشخیص کروناویروس با هوش مصنوعی، با استفاده از الگویتم‌های علی‌بابا، فقط حدود بیست ثانیه زمان می‌برد؛ در صورتی که تشخیص این بیماری توسط نیروهای انسانی به طور متوسط حدود ۱۵ دقیقه زمان می‌برد. این سیستم با تصاویر و داده‌های پنج هزار مورد مبتلا به کرونا تعلیم (train) داده شده و هم اکنون در سراسر بیمارستان‌های چین آزمایش شده است. بر اساس این گزارش دست کم صد مرکز درمانی در حال حاضر از این سیستم استفاده می‌کنند.

متابیوتا (Metabiota)

متابولیا در حال استفاده از راه‌حل‌های داده‌محور برای ردیابی سرعت گسترش انواع کرونا ویروس است. محققان یک شبکه‌ی عصبی را توسعه داده‌اند که بصورت لحظه‌ای سرعت گسترش بیماری‌های واگیردار را پیش‌بینی می‌کند.

انسلیکو (Insilico Medicine)

استارتاپ انسلیکو نیز یکی دیگر از شرکت‌هایی است که تمرکزش تحلیل داده برای پیش‌بینی ویروس است. در حال حاضر این شرکت با جمع‌آوری یک پایگاه داده‌ از اطلاعات مولکولی سعی در مطلع کردن پزشکان از مولکول‌های مستعد برای نبرد و نابودسازی کرونا دارد.

دانشکده پزشکی هاروارد

دانشکده پزشکی هاروارد سعی دارد با اعمال الگویتم‌‌های پردازش زبان طبیعی و با استفاده از سوابق بیماران، مراکز عمومی بهداشت و داده‌‌های آنلاین رسانه‌های اجتماعی در مورد کرونا، مکان خطرناک و در معرض گسترش کرونا را تشخیص دهد. دیگر شرکت‌ها نیز سعی دارند با استفاده از الگوریتم‌های هوش مصنوعی تعیین کنند اقدامات پیش‌گیرانه تا چه اندازه می‌توانند آثار زیادی داشته باشند. هوش مصنوعی هم‌چنین برای ساخت داروهای جدید به کار می‌رود که ممکن است در مورد کرونا نیز در آینده استفاده شود.

کرونا ویروس و هوش مصنوعی – فناوری سیستم‌های اطلاعاتی گرافیکی یا Geographic Information Systems) GIS)

سیستم‌های اطلاعاتی گرافیکی -Geographic Information Systems

فناوری سیستم‌های اطلاعاتی گرافیکی ابزار مهمی برای تشخیص و جلوگیری از ویروس کرونا توسط دانشگاه جان هاپکینز در حال استفاده است. زیربنا و اساس کار GIS نوعی داده‌کاوی بر اساس اطلاعات رسانه‌های اجتماعی در فضای مجازی است. این فناوری با ترسیم نقشه های حرارتی بر اساس میزان علاقه‌مندی و صحبت کاربران فضای مجازی در مورد کرونا کار خود را پیش می‌برد. این نقشه‌های حرارتی می‌توانند هم موقعیت و هم شیوع ویروس‌ها و بیماری‌ها را نمایش دهند.

ربات‌ها و پهپادهای چینی برای مقابله با کرونا ویروس

ربات‌ها و کرونا/robots and cronavirus

 این ربات‌ها و پهپادها می‌توانند در مقابله با بیماری‌های واگیردار و شرایط بحرانی به کمک ما بیایند. اهالی شهر ووهان، مرکز شروع این بیماری، ممکن است توسط این پهپادها جریمه شوند. کشور چین در حال استفاده از پهپادها برای نظارت بر رعایت اصول بهداشتی برای پیش‌گیری از انتقال هرچه بیش‌تر ویروس کرونا توسط مردم است. کشور چین از ربات‌ها در بیمارستان‌ها نیز استفاده می‌کند تا از فشار وارد بر کادر درمانی بیمارستان‌ها بکاهد و همین‌ طور در معاینه‌ی بیماران سرعت بیش‌تری داشته باشد. بسیاری از منابع خبری چین، درحال به اشتراک گذاری این روش‌ها و وسایل مورد استفاده در مقابله با ویروس کرونا هستند. به نظر می‌رسد که راه‌های بیشماری برای استفاده از ربات‌ها و پهپادها برای کمک به  مردم در زمان شیوع بیماری‌های همه گیر مانند کروناویروس وجود دارد و ممکن است این روش‌ها در مقابله با بیماری‌های آینده نیز مثمر ثمر واقع شوند.

آیا ربات‌ها و پهپادها آینده‌ی مبارزه با بیماری‌های همه‌گیر هستند؟ 

چالش‌ها و استرس‌های زیادی در بخش درمانی چین برای مبارزه با ویروس کرونا وجود دارد. با این که چین رکورد خود در ساختن بیمارستان‌های جدید را شکسته، با اضافه شدن بیماران جدید در هر روز، عجیب نیست که چین به دنبال راه حلی برای حل این مشکل باشد. چینی‌ها در حال استفاده از پهپادها برای چک کردن دمای بدن افراد هستند برای اینکه نیاز است تا تماس فرد‌-به‌-فرد کاسته شود.

پهپاد چینی و کرونا/Chinese quad-copters corona-virus

 به نظر می‌رسد که این ملت دست به دامان تکنولوژی شده‌اند تا بتوانند با این شیوع مبارزه کنند. تصاویری از پهپادهایی که بر سر مردم پرواز می‌کند در سرتاسر شبکه‌های اجتماعی مانند توییتر به اشتراک گذاشته می‌شود. این پهپادها دمای مردم چین را بدون تماس می‌سنجند و همین طور به افرادی که در پیاده روها هستند هشدارهایی در مورد چگونگی مقابله با این ویروس را می‌دهند. با این‌که این روش کمی در تضاد با حریم خصوصی است ولی می‌تواند جلوی تماس انسان-به-انسان را گرفته و کاری کند که پیام‌های دولت به راحتی به دست مردم برسد. این می‌تواند انقلابی در مقابله با بیماری‌های همه‌گیر در آینده باشد.

مثال‌هایی از اقدامات چین برای کنترل کرونا ویروس

ربات‌ها و کرونا/robots and corona-virus

  • در میانه‌ی شیوع ویروس کرونای جدید از ماه ژانویه در استان انهوی چین ربات‌های هوشمندی به جای کارکنان برای سرکشی در ۶۰ منطقه مختلف در شهر فرستاده شدند.
  • با پرواز پهپاد‌ها در آسمان روی زمین نیز ربات‌هایی در حال سرکشی در خیابان‌ها و راهروهای بیمارستان‌ها هستند تا سلامت مردم را رصد کنند.
  • یک منبع خبری چینی می‌گویند برای کم شدن ساعت کاری شبکه بهداشت و کم‌ترشدن احتمال ابتلا به ویروس توسط کارمندان شبکه‌ی بهداشت، از ربات‌هایی برای درمان  بیماران استفاده می‌شود.
  • ازربات‌هایی نیز برای رساندن مواد غذایی به افراد قرنطینه شده در شهر هانگزو چین استفاده می‌شود.
  • چین در حال استفاده از پهپادها برای مقابله با ویروس کرونا است. این پهپادها با استفاده از هوش مصنوعی شهروندانی را که از دستورالعمل‌های امنیتی مانند زدن ماسک پیروی نمی‌کنند، شناسایی می‌کنند.
  • بر اساس پست توییتر روزنامه  روزانه مردم استان انهوی در شرق چین از ربات‌های هوشمند برای سرکشی در خیابان‌ها جهت کم‌تر شدن تماس انسان-به-انسان و روش‌های متفاوتی برای تحویل غذا استفاده می‌شود. 

چت‌بات‌ها به کمک‌ پیش‌گیری از کرونا ویروس

معمولاً کم‌تر از تماس‌های تلفنی اتوماتیک یا چت‌بات‌ها استفاده می‌شود؛ ولی زمانی که شیوع بیماری مانند کرونا ویروس در میان باشد ممکن است که استفاده از آن فکر بدی نیز نباشد. یک روزنامه‌ی چینی به نام ژینوا می‌نویسد: شهروندان محله‌ی کانگشان در شهر فوژای چین تماس‌هایی را از چت‌بات‌ها دریافت کرده اند. در این تماس‌ها از افراد پرسیده شده آیا با مبتلایان تماس داشتند یا خیر؟ آیا علائمی مانند سرفه یا تب دارند؟ هدف از این کار این است که از شیوع هرچه بیش‌تر این ویروس جلوگیری شود و همین طور به مردم نیز امید و آگاهی بدهد که اگر به کمک نیاز داشتند اقدام کنند.

برتری هوش مصنوعی در تشخیص کرونا ویروس

یکی از مهم‌ترین نقاط قوت هوش مصنوعی پشتکار و مداومت در غربال‌گری داده‌های زیاد است. هوش مصنوعی هیچ وقت در کار خود خسته نمی‌شود و همواره به دنبال شناسایی هم‌بستگی‌ها و ارتباطات و احتیاط‌هایی است که از دل داده‌ها بیرون می‌کشد. این جزو مواردی است که هوش مصنوعی نسبت به نیروی انسانی برتری دارد.

با این وجود، هوش مصنوعی محدودیت‌ها و مشکلاتی نیز در راستای پیش‌بینی و تخمین سرعت رشد دارد. شاید یکی از شناخته شده ترین مثال‌های موجود در این زمنیه پٰروژه‌ی آنفولانزای گوگل (Google Flu Trends) است. این پروژه با یک جهش خوب و رو به جلو در تشخیص بیماری و تخمین گسترش آن کار خود را شروع کرد. ولی گوگل فصل شیوع آنفولانزا را در سال ۲۰۱۳ که ۱۴۰ درصد بود در محاسباتش نادیده گرفت و تقریبا این پروژه از آن زمان به دست فراموشی سپرده شد.

کیفیت پایین داده به عنوان یکی از مهم‌ترین دلایل شکست Google Flu trends شناخته شده است. داده‌ی خراب و غیر قابل اعتماد می‌تواند قدرت پیش‌بینی‌های هوش مصنوعی را تا حد زیادی ویران کند. در دنیای فوق‌العاده در هم‌تنیده‌ی ما، ردیابی تک‌تک مبتلایان احتمالی در همه‌ی رفت‌و‌آمدهای افراد (با ماشین، قطار،اتوبوس یا هواپیما) در اصل یک بردار با حجم زیادی عدم قطعیت است.

موفقیت شرکت بلودات در نقطه‌یابی کرونا با استفاده از فناوری هوش مصنوعی این فرصت را به ما نشان می‌دهد که این فناوری در کمک انسان‌ها چه قدرت بالایی دارد. اما کماکان باید دقت کرد که هوش مصنوعی هنوز در جایگاهی نیست که بتواند به تنهایی از پس این وظیفه بر آید.و همین دلیل هنوز برای ارزیابی نتایج هوش مصنوعی شرکت بلودات از متخصصان انسانی بهره می‌گیرند.

منبع: SINGULARITYHUB

امیرحسین سلیمانی‌نسب
امیرحسین سلیمانی‌نسب
دانشجوی مهندسی پزشکی دانشگاه امیرکبیر - هم‌بنیان‌گذار فنولوژی
عضویت
اطلاع از
0 دیدگاه‌ها
بازخورد در متن
دیدن همه دیدگاه‌ها

فنولوژی را در شبکه‌های اجتماعی دنبال کنید

©۲۰۲۰ – کلیه حقوق مادی و معنوی متعلق به فنولوژی است.

عضویت در خبرنامه فنولوژی

جذاب‌ترین مطالب سایت را ماهانه دریافت کنید!

خبرنامه