Pourquoi l'Intelligence Artificielle pourrait être l'arme la plus efficace pour lutter contre COVID-19?

S'il n'est pas le plus meurtrier, le nouveau coronavirus (COVID-19) est l'une des maladies les plus contagieuses à avoir frappé notre planète verte au cours des dernières décennies. En un peu plus de trois mois depuis la première détection du virus en Chine continentale, il s'est propagé dans plus de 90 pays, infecté plus de  200 000 personnes et fait plus de 8000 morts.

source theNextWeb

 Alors que les gouvernements et les organisations de santé s'efforcent de contenir la propagation du coronavirus, ils ont besoin de toute l'aide possible, y compris de l'intelligence artificielle. Bien que les techniques actuelles de l'IA soient loin de reproduire l'intelligence humaine , elles s'avèrent très utiles pour suivre l'épidémie, diagnostiquer les patients, désinfecter les zones et accélérer le processus de recherche d'un remède contre le COVID-19. 

La science des données et l'apprentissage automatique pourraient être deux des armes les plus efficaces dont nous disposions dans la lutte contre l'épidémie de coronavirus.

Suivi de l'épidémie de coronavirus avec l'apprentissage automatique

Juste avant le début de l'année, BlueDot , une plate-forme d'intelligence artificielle qui suit les maladies infectieuses dans le monde, a signalé un groupe de cas de «pneumonie inhabituelle» se produisant autour d'un marché à Wuhan, en Chine. Neuf jours plus tard, l'Organisation mondiale de la santé (OMS) a publié une déclaration déclarant la découverte d'un «nouveau coronavirus» chez une personne hospitalisée pour pneumonie à Wuhan.  

BlueDot utilise des algorithmes de traitement du langage naturel et d'apprentissage automatique pour parcourir les informations provenant de centaines de sources afin de détecter les premiers signes d'épidémies infectieuses. L'IA examine les déclarations d'organisations de santé, les vols commerciaux, les rapports sur la santé du bétail, les données climatiques des satellites et les reportages. Avec autant de données générées sur le coronavirus chaque jour, les algorithmes d'IA peuvent aider à comprendre les bits qui peuvent fournir des informations pertinentes sur la propagation du virus. Il peut également trouver des corrélations importantes entre les points de données, telles que les schémas de mouvement des personnes qui vivent dans les zones les plus touchées par le virus.    

L'entreprise emploie également des dizaines d'experts spécialisés dans une gamme de disciplines, notamment les systèmes d'information géographique, l'analyse spatiale, la visualisation de données, l'informatique, ainsi que des experts médicaux en maladies infectieuses cliniques, en médecine des voyages et en médecine tropicale et en santé publique. Les experts examinent les informations signalées par l'IA et envoient des rapports sur leurs conclusions.

Associée à l'assistance d'experts humains, l'IA de BlueDot peut non seulement prédire le début d'une épidémie, mais également prévoir comment elle se propagera. Dans le cas de COVID-19, l'IA a réussi à identifier les villes où le virus serait transféré après son apparition à Wuhan. Les algorithmes d'apprentissage automatique qui étudient les modes de déplacements ont permis de prédire où les personnes qui avaient contracté un coronavirus étaient susceptibles de voyager. 

Utiliser la vision par ordinateur pour détecter une infection par un coronavirus

Image source: NIAID

Vous avez probablement vu les projections du Covid-19 aux postes frontaliers et aéroportuaires. Les agents de santé utilisent des pistolets thermomètres et vérifient visuellement les voyageurs pour détecter des signes de fièvre, de toux et de difficultés respiratoires.

Désormais, les algorithmes de vision par ordinateur peuvent effectuer la même chose à grande échelle. Un système d'IA développé par le géant chinois de la technologie Baidu utilise des caméras équipées d'une vision par ordinateur et de capteurs infrarouges pour prédire les températures des personnes dans les espaces publics. Le système peut filtrer jusqu'à 200 personnes par minute et détecter leur température dans une plage de 0,5 degrés Celsius. L'IA signale toute personne dont la température est supérieure à 37,3 degrés. La technologie est maintenant utilisée dans la gare de Qinghe à Pékin .  

Alibaba, un autre géant chinois de la technologie, a développé un système d'IA capable de détecter les coronavirus dans les tomodensitogrammes thoraciques. Selon les chercheurs qui ont développé le système, l'IA a une précision de 96%. L'IA a été formée sur les données de 5 000 cas de coronavirus et peut effectuer le test en 20 secondes au lieu des 15 minutes qu'il faut à un expert humain pour diagnostiquer les patients. Il peut également faire la différence entre le coronavirus et la pneumonie virale ordinaire. L'algorithme peut donner un coup de pouce aux centres médicaux qui subissent déjà beaucoup de pression pour dépister les patients pour une infection par COVID-19. Le système serait en cours d'adoption dans 100 hôpitaux en Chine. 

Une IA distincte développée par des chercheurs de l'hôpital Renmin de l'Université de Wuhan, de la Wuhan EndoAngel Medical Technology Company et de la China University of Geosciences montre prétendument une précision de 95% sur la détection du COVID-19 dans les tomodensitogrammes thoraciques. Le système est un algorithmed'apprentissage en profondeur formé sur 45 000 tomodensitogrammes anonymisés. Selon un article préimprimé publié sur medRxiv , les performances de l'IA sont comparables à celles des experts radiologues.   

Des robots en première ligne de la lutte contre COVID-19

L'un des principaux moyens de prévenir la propagation du nouveau coronavirus est de réduire les contacts entre les patients infectés et les personnes qui n'ont pas contracté le virus. À cette fin, plusieurs entreprises et organisations se sont engagées à automatiser certaines des procédures qui nécessitaient auparavant que les agents de santé et le personnel médical interagissent avec les patients.

Les entreprises chinoises utilisent des drones et des robots pour effectuer la livraison sans contact et pour pulvériser des désinfectants dans les espaces publics afin de minimiser le risque d'infection croisée. D'autres robots vérifient la fièvre et les autres symptômes du COVID-19 et distribuent gratuitement de la mousse et du gel désinfectant pour les mains.

À l'intérieur des hôpitaux, des robots livrent de la nourriture et des médicaments aux patients et désinfectent leurs chambres pour éviter la présence d'infirmières. D'autres robots sont occupés à cuisiner du riz sans supervision humaine, ce qui réduit le nombre de personnel nécessaire pour gérer l'installation.

À Seattle, les médecins ont utilisé un robot pour communiquer avec les patients et les traiter à distance afin de minimiser l'exposition du personnel médical aux personnes infectées.

L'IA accélère la recherche sur les médicaments

À la fin de la journée, la guerre contre le nouveau coronavirus n'est pas terminée jusqu'à ce que nous développions un vaccin qui puisse immuniser tout le monde contre le virus. Mais le développement de nouveaux médicaments et médicaments est un processus très long et coûteux. Cela peut coûter plus d'un milliard de dollars et prendre jusqu'à 12 ans. C'est le genre de délai que nous n'avons pas, car le virus continue de se propager à un rythme accéléré.

Heureusement, l'IA peut accélérer le processus. DeepMind, le laboratoire de recherche sur l'IA acquis par Google en 2014, a récemment déclaré qu'il avait utilisé l'apprentissage en profondeur pour trouver de nouvelles informations sur la structure des protéines associées à COVID-19. C'est un processus qui aurait pu prendre encore plusieurs mois.

La compréhension des structures protéiques peut fournir des indices importants sur la formule du vaccin contre le coronavirus. DeepMind est l'une des nombreuses organisations engagées dans la course au déverrouillage du vaccin contre le coronavirus. Il a mis à profit le résultat de décennies de progrès de l'apprentissage automatique ainsi que de recherches sur le repliement des protéines.

«Il est important de noter que notre système de prédiction de structure est toujours en développement et nous ne pouvons pas être certains de la précision des structures que nous fournissons, bien que nous soyons convaincus que le système est plus précis que notre système CASP13 précédent», ont expliqué les chercheurs de DeepMind sur le siteWeb du laboratoire d'IA . «Nous avons confirmé que notre système fournissait une prédiction précise pour la structure de la protéine de pointe SARS-CoV-2 déterminée expérimentalement partagée dans la banque de données de protéines, et cela nous a donné la certitude que nos prédictions de modèle sur d'autres protéines pourraient être utiles.» 

Bien qu’il soit trop tôt pour dire si nous allons dans la bonne direction, les efforts sont louables. Chaque jour économisé en trouvant le vaccin contre le coronavirus peut sauver des centaines - ou des milliers - de vies.