كرونا و هوش مصنوعي

در طي سال اخير ويروس كوويد 19 در تمام دنيا اپيدمي شده. بنابراين رهبران و دانشمندان تمامي نقاط دنيا در تلاش هستند تا با هر روش ممكن با اين بيماري مقابله كنند يكي از روش هايي كه براي مقابله با كرونا بسيار كارآمد است، هوش مصنوعي مي باشد. هوش مصنوعي يكي از شاخه هاي علوم كامپيوتر است كه در دهه پنجاه ميلادي ظهور پيدا كرد. تعريف كلي كه مي توان راجع به هوش مصنوعي كرد اين است كه به هوشي گفته مي شود كه بر خلاف تصور از هوشي كه در انسان ها و حيوانات داريم توسط ماشيـن ها ارائه مي شود. اگر بخواهيم به صورت آكادميك اين عبارت را توصيف كنيم مي توانيم بگوييم كه هر وسيله اي كه محيط خود را درك كند و اقداماتي انجام دهد كه شانس خود را براي دستيابي به اهداف خود به حداكثر برساند. داراي هوش مصنوعي مي باشد. هوش مصنوعي معمولي محيط خود را تجزيه و تحليل مي كند و اقداماتي انجام مي دهد كه شانس موفقيت آن را به حداكثر مي رساند. اين كار ها مي توانند ساده باشند(حالت 0،1) و يا پيچيده باشند (انجام اقدامات رياضي كه فرمول هاي آن موجود مي باشد). البته هوش مصنوعي عبارت كلي است و اين علم داراي زير مجموعه هاي زيادي مي باشد. يادگيري ماشيني(Machine Learning)، يادگيري عميق(Deep Learning)، شبكه هاي عصبي(Neural Networks)،پردازش تصوير(Image Processing)  و خيلي از علوم ديگر زير مجموعه هوش مصنوعي هستند. حال كه اندكي در مورد هوش مصنوعي اطلاعات كسب كرديم مي توانييم به اين بپردازيم كه بيماري كرونا و هوش مصنوعي چگونه با هم در ارتباط هستند.

چگونه از هوش مصنوعي براي مقابله با كوويد 19 استفاده مي شود؟

رويكرد هاي متفاوتي براي مقابله با اين ويروس از طريق هوش مصنوعي ايجاد شده است. براي مثال مي توانيم به استفاده از پردازش داده ها براي تايين اطلاعات آماري در اين زمينه اشاره كنيم و يا استفاده از ربات ها در بسياري از مراكز درماني دنيا براي كاهش ريسك ابتلاي كادر درماني به اين بيماري و يا استفاده از پردازش تصوير براي تحليل عكس هايي كه از ريه بيماران تهيه شده. در ادامه تعدادي از پيشرفت ها و نوآوري هايي كه در زمينه هوش مصنوعي براي مقابله با ويروس كرونا ايجاد شده را به شما معرفي مي كنيم.

آزمايشگاه MIT-IBM Watson AI از ابتداي شيوع اين ويروس بر روش چندين پروژه هوش مصنوعي سرمايه گذاري كرده است تا بتواند با اين بيماري مقابله كند. هدف اين تحقيقات حذف چالش هاي بهداشتي اقتصادي است. اما اين تحقيقات مي تواند تاثير بسيار ژرفي در ارزيابي و پاسخ به ريسك پس از سپري شدن بحران داشته باشد.

تشخيص زودرس سپسيس در بيماران Covid-19:

يك عارضه مرگبار Covid-19 است ، بيماري ناشي از كــــورنا ويروس جديد SARS-CoV-2.حدود 10 درصد از بيماران Covid-19 طي يك هفته از نشان دادن اولين علائم به سپسيس مبتلا مي شوند ،اما فقط حدود نيمي از آنها زنده مي مانند.

طراحي پروتئين براي جلوگيري از SARS-CoV-2:

پروتئين ها بلوك هاي سازنده زيستي هستند. محققان با داشتن هوش مصنوعي مي توانند ساختار آنها را برايبــرطرف كـــردن مشكلات و كشــــف و پروتئيـــن هاي جديد دستكاري كنند. مواد غذايي فاسد شدني را در نظربگيريد. آزمايشگاه MIT-IBM Watson AI اخيراً از هوش مصنوعي براي كشف اينكـه پروتئيــــن ابريشم ساخته شده توسط  زنبور عسل مي تواند به عنــــوان روكش غذاهايي كه سريع فاسد مي شوند براي افزايش زمان نگه داري آنها استفاده شود.

يكي ديگراز موارد استفاده از اين فناوري استفاده راديولوژيست هاي UC San Diego و ساير پزشكان از يك هوش مصنوعي (AI)براي تقويت تجزيه و تحليل تصوير برداري ريه در يك مطالعه تحقيقات باليني كه توسط خدمات وب آمازون (AWS) استفاده شده است ، مي باشد. توانايي جديد هوش مصنوعي تا كنون ، بيش از 2000 تصوير بينش منحصر به فرد را براي پزشكان بهداشت UC San Diego فراهم كرده است در يك مورد ، بيمار در بخش اورژانس كه هيچ علايمي از COVID-19 نداشت ، به دلايل ديگر تحت پرتونگاري قفسه سينه قرار گرفت. با اين وجود ، هوش مصنوعي اشعه ايكس علائم ذات الريه را نشان داد ، كه بعدا توسط راديولوژيست تأييد شد.در نتيجه ، بيمار براي COVID-19 مورد آزمايش قرار گرفت و مشخص شد كه از نظر بيماري مثبت است. اين قابليت جديد از ماهها قبل شروع شد كه آلبرت هسيا ، دكتراي تخصصي ، استاديار راديولوژي در دانشكده پزشكي دانشگاه كاليفرنيا سن ديگو و راديولوژيست در دانشگاه علوم پزشكي سن ديگو ، و تيم وي الگوريتم يادگيري ماشيني را توسعه دادند كه به راديولوژيست ها اجازه مي دهد از هوش مصنوعي براي افزايش توانايي هاي خود در تشخيص پنوموني در اشعه X قفسه سينه استفاده كنند. اين الگوريتم با 22000 نشانه گذاري توسط راديولوژيست هاي انساني آموزش ديده ، نقشه هاي رنگي را نشان مي دهد كه نشانگر احتمال پنوموني است.

از طرفي دانشمند مراكشي وعده يك مكانيسم هوش مصنوعي براي كمك به مبارزه با كرونا ويروس جديد را داده است. استاد علوم كامپيوتر در دانشگاه نيويورك (NYU) متولد مراكش ، دكتر آناس باري، يك ابزار هوش مصنوعي (AI) را براي تجزيه و تحليل و مهار تكامل پاندمي COVID-19 طراحي كرده است. باري با مديريت تيمي از محققان و دانشمند ها در NYU ، براي ايجاد و مطالعه اثربخشي يك ابزار هوش مصنوعي جهت پيش بيني بيماران در معرض خطر ابتلا به بيماري و تعيين جدي بودن عفونت هاي COVID-19 كمك كرد. ين  دانشمند و استاد مراكشي داراي مدرك ليسانس مهندسي كامپيوتر از دانشگاه Al Akhawayn در ايفران مراكش (AUI) است و در حال مذاكره بين NYU و AUI براي استفاده از فناوري تازه توسعه يافته در مقابله با گسترش COVID-19 در مراكش است. اگرچه مراكش از تحقيقات و توسعه علمي هوش مصنوعي زيادي برخوردار نيست ، اما دانشمندان مهاجر مراكشي در خارج ، در حال به  كارگيري تخصص خود در زمينه هوش مصنوعي ،به ويژه در زمينه بحران COVID-19 ، كه مستلزم سطح بالايي از تعامل علمي است ، هستن دتا اين بحران هر چه زودتر تمام شود.

در اين ميان تحقيقات ديگري كه دانشمندان انجام داده اند موجب شده تا پيشرفت هاي هوش مصنوعي فقط منتهي به اينها نباشد. محققان اكنون مدل هاي رايانه اي را براساس هوش مصنوعي (AI) تهيه مي كنند كه تعيين ريسك خطر نياز يك فرد بيمار به ونتيلاتور يا مراقبت هاي ويژه را محاسبه مي كند. چندين شركت غير بهداشتي در حال حاضر در تلاشند تا تهويه مطبوع توليد كنند زيرا موارد COVID-19 و هرچه بيشتر در سطح جهان بحراني مي شوند. ” مادس نيلسن از دانشگاه كپنهاگ در دانمارك گفت: با استفاده از اين مدل هاي هوش مصنوعي ، به عنوان مثال بيمارستان ها مي توانند بدانند كه 40٪ از 300 بيمار بستري آنها احتمالاً در طي يك هفته به يك دستگاه تهويه احتياج دارند.مادس نيلسن از دانشگاه كپنهاگ در دانمارك گفت: اين فناوري به آنها اجازه مي دهد تا منابع خود را به بهترين شكل برنامه ريزي كنند و به كار گيرند. با استفاده از اين برنامه هوش مصنوعي مس توان يك آمار تقريبا درست از شرايط بيماران به دست آورد تا بتوان برنامه ريزي دقيق تري براي درمان بيماران انجام داد و جان چندين هزار نفر را نجات داد به گفته محققان ، الگوريتم ها مقدار زيادي از داده ها را از منابع متعدد جمع آوري مي كنند. اين داده ها شامل پرتونگاري ايكس ، آزمايشات و اندازه گيري هاي انجام شده از بيماران هنگام ورود به بيمارستان به همراه سوابق الكترونيكي سلامت آنها است. با استفاده از ايننرم افزار همه داده ها به يك رايانه  منتقل مي شوند كه طي چند دقيقه ، مدل محاسبه مي كند كه يك بيمار خاص نياز به يك دستگاه تهويه مطبوع دارد، و اين اظلاعات را چند روز قبل اعلام ميكند. گرچه از اين مدل ها به عنوان پايه اي براي معالجه بيماران منفرد استفاده نخواهد شد ،اما از آن به عنوان ابزاري براي برنامه ريزي استفاده مي شود كه هنوز هم مي تواند تفاوت بزرگي براي كارمندان بيمارستان ايجاد كند.

علاوه بر تمام فناوري هايي كه گفته شد، در يك متد جديد تشخيص covid-19 هوش مصنوعي با صداي افراد ، آلوده بودن آنها را ارزيابي مي كند. در حال حاضـر ، چندين سازمان روي نرم افزاري كار مي كنند كه مي توانند COVID-19 را با گوش دادن به مكالمات تـشـخـيـص دهـنـد.اولين گـروه از اين تيم ها توسـط دانشمندان دانشگاه هاروارد و MIT تشكيل شـده اسـت. هـدف اين تيم شناسايي علائمي است كه فقط در صداي افراد مبتلا به اين بيماري مشهود است و از اين طريق تشخيص را تسهـيل مي كند.ابتكار ديگر كار Voca.ai اسـت. اين سازمان با هدف ديگر يك راهكار مشابه دارد. آنها نمونه هـاي گفتـار و صـدا را از بـيـماران و افراد سـالم به صـورت داوطلبانه جمع آوري مي كنند. يك مطالعه مشابه در CyLab كه وابسته به دانشگاه كارنگي ملون است انجام شده است. هوش مصنوعـي ايـجاد شـده توسـط ايـن تيم همچنيـن مي توانـد بفهـمد كه آيا افراد با استفاده از تشخيص صدا براي COVID-19 آزمايش شده اند. اگرچه در آزمايشگاه اعلام شده اسـت كه آزمايشات آنها ماهيت پزشكي معتبري ندارد ،اما از اين سازمان ها خواسته شده تا تست هاي آنلاين خود را از روي اينترنت حذف كنـند.تـيـم CyLab اظهـار داشـت كـه آنـهـا مـي دانـند كه چرا دانشگاه از آنها خواسته است تست هاي آنلاين را حذف كنند ، اما اين روند فرصت هاي بسيار مهمي براي جمع آوري اطـلاعـات در مورد ايـن بيمـاري ارائـه مـي دهـد. بـراي شـنـاخـت بيـماري بـايد اطـلاعات بـيشـتري جمع آوري شود

به اين صورت بيشتراين پيشرفت ها در زمينه هوش مصنوعي و با توجه به نياز زيادي كه امروزه براي ايجاد يك راه درماني براي درمان بيماري همه گير كرونا صورت گرفته محققان و كارشناسان زيادي در زمينه هاي هوش مصنوعي رباتيك و علوم داده در حال كار هستند تا هرچه سريع تر اين بيماريرا كنترل و مهار كنند.