هوش مصنوعی یکی از فناوری های میان رشته ای است که در دهه های اخیر سیر پیشرفت بسیار بالایی داشته است. به طور کلی دانشمندان با تقلید از نحوه عملکرد مغز انسان و تعامل سلول های نورونی مهندسی نوینی را بوجود آورده اند که تحت عنوان هوش مصنوعی لقب گرفته است. ویروس کرونا ضایعاتی را در شش ها ایجاد می کند که در سی تی اسکن قابل مشاهده است. اگر این ضایعات از درصدی بالاتر باشد شخص قطعا مبتلا به ویروس کرونا می باشد چون هدف این ویروس است. حال هوش مصنوعی بوسیله پردازش تصویر یا بعبارتی فهم تصویر و خوانش درصد ضایعات کمک به تشخیص بیماری کرونا می کند. البته در مقاله ابعاد دیگر این فناوری هم بررسی می شود.

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.

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.

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 برای تشخیص کرونا

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)

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.

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 هموازه 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 پروژه‌ی 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.