Искусственный интеллект и роботы уже спасают от коронавируса: как они это делают

Пандемия коронавируса показала, что человечество не зря столько лет занималось развитием искусственного интеллекта. Он пока далек от того вида, в котором предстаёт в фантастических фильмах, но уже сейчас приносит достаточно пользы для того, чтобы бросить на его развитие ещё больше сил.

Работа с большими данными помогает прогнозировать распространение болезни и сдерживать пандемию

В феврале Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) опубликовала доклад, в котором подчеркнула, что искусственный интеллект и обработка больших данных стали ключевыми помощниками в борьбе людей с распространением коронавируса в Китае.

О возможной пандемии стало известно задолго до того, как болезнь вырвалась за пределы страны. Различные системы моделирования показывали, что последствия коронавируса будут тяжёлыми, а распространение — быстрым. Например, компания BlueDot, основанная для борьбы с тяжёлым острым респираторным синдромом (ТОРС), утверждает, что их модель предсказала высокие показатели распространения пневмонии в Китае за 9 дней до заявления ВОЗ. Данные были получены после обработки сотен тысяч источников информации, в том числе новостей и публичных заявлений людей о диагнозах.

Математическую модель распространения коронавируса в России в начале марта представил Сбербанк. Система искусственного интеллекта компании описала три сценария, которые меняются в зависимости от количества заболевших. Сейчас специалисты Сбербанка совместно с Минздравом занимаются наполнением модели новыми данными. Вероятно, это моделирование используется для принятия важных решений — например, стоит ли вводить карантин на территории России и насколько строгим он должен быть.

Так сейчас выглядит Италия, в которой запрещено выходить из дома без специального разрешения / Фото: CNN

Мир не сталкивался со столь заразным респираторным заболеванием со времен «испанки» — вероятно, самой страшной пандемии в истории человечества, в ходе которой заболели около 550 миллионов человек (примерно 30 % населения Земли в 1918-1919 гг.), а погибли 90-100 миллионов человек. В XXI веке ситуация значительно осложняется увеличением скорости передвижения людей между континентами. Поэтому единственный адекватный способ замедления пандемии — глобальный карантин.

Важность введения карантина показывали самые разные модели распространения заболевания. Данные из открытых источников в единый аналитический материал свёл предприниматель и писатель Томас Пуэйо (Tomas Pueyo). Перевод материала появился на Хабре 12 марта. И хотя к доказательной базе блогера есть претензии, вывод он делает тот же, что и государственные органы, а также ВОЗ — чтобы снизить негативные последствия от распространения коронавируса, нужно радикально уменьшить количество контактов людей между собой.

Статью Томаса Пуэйо перевели на разные языки и прочитали десятки миллионов человек. Даже если это не помогло руководителям стран принять решение о карантине, то хотя бы снизило социальную напряжённость. Многие люди поняли, что самоизоляция — разумное поведение в сложившейся ситуации. И в этом есть заслуга умных систем моделирования, которые очень быстро обрабатывают новые данные о распространении COVID-19.

Резюме
Пока технологии ИИ применяются только для интерпретации полученных данных и построения прогнозов. Системы развиваются, так что, возможно, в обозримом будущем на основании огромного массива данных искусственный интеллект будет давать людям советы или даже самостоятельно принимать решения. В контексте ситуации с коронавирусом речь идёт только о медицине, но очевидно, что ИИ может быть полезен и в других сферах жизни — тем более доверие обычных людей к нему точно вырастет.

Искусственный интеллект помогает быстрее диагностировать заболевание

В Китае работает приложение, которое позволяет оценить риск заражения коронавирусом. Оно определяет, находился ли человек в течение последних 14 дней в непосредственной близости от больных и есть ли у него симптомы вирусной инфекции. Если система после проверки определяет пользователя в группу риска, ему рекомендуют оставаться дома. Через приложение также можно связаться с медицинскими учреждениями и сообщить о контакте с больным коронавирусом.

Компания Alibaba разработала систему ИИ, которая распознает людей с повышенной температурой тела с погрешностью 0,3 °C. Если признаки жара обнаружены, в медицинскую службу уходит оповещение с персональными данными человека — в этом случае эффективной становится связка с системой определения личности, хорошо развитой в Китае. Технологию планируется использовать в больницах, на вокзалах и станциях метро.

Искусственный интеллект освобождает людей от ручной проверки температуры и увеличивает эффективность выявления заболевших / Фото: CNN

На железнодорожных станциях и в метро в Пекине уже действует похожая система от компании Baidu. Предупреждение о потенциальной опасности уходит медикам, если у человека обнаруживается температура выше 37,3 °C. Система от Baidu способна проверить до 200 человек за 1 минуту с погрешностью менее 0,5 °C.

Ещё одна система искусственного интеллекта в Китае анализирует клинические данные, полученные в больнице в Ухане. Результаты обработки информации позволили создать модель, которая с вероятностью выше 90% предсказывает выживаемость заражённых пациентов. Для глубокого обучения модели используется компьютерная томография. Разработкой системы занималась компания Huawei совместно со специалистами Хуачжунского университета науки и технологии. Эксперты считают, что искусственный интеллект поможет врачам вовремя различать ранний, прогрессирующий и тяжелый периоды заболевания, а также сделает профилактику развития пневмонии более эффективной.

Искусственный интеллект помогает быстрее поставить правильный диагноз и начать лечение / Фото: The Wall Street Journal

Другая система, также обученная на изображениях компьютерной томографии, обнаруживает коронавирус с точностью до 95 %. Этот результат сравним с работой опытных рентгенологов и позволяет существенно повысить их эффективность — специалисты намного быстрее определяют степень угрозы. По утверждению экспертов, время подтверждения диагноза благодаря ИИ может снизиться на 65 %.

Израильский стартап RADLogics разработал основанную на ИИ платформу для мгновенного выявления коронавируса. Как и другие решения, она обучена на снимках компьютерной томографии. По словам разработчиков, вероятность правильной диагностики больных пациентов — 98,2 %, правильной диагностики здоровых пациентов — 92,2 %.

Резюме
Большие данные уже доказали эффективность в диагностике заболеваний. В дальнейшем методы будут совершенствоваться, что позволит вывести медицинскую помощь на качественно новый уровень. Заболевания можно будет диагностировать на ранних стадиях без сложных анализов, а иногда даже без личного посещения медицинского учреждения — например, с помощью носимых устройств.

Роботы помогают людям дезинфицировать территорию и ухаживать за больными

Пока мы следили за новыми трюками роботов из Boston Dynamics, в мире развивалась чуть более скучная ветвь робототехники — создание помощников. Рано или поздно они всё равно бы стали неотъемлемой частью нашей жизни, но пандемия коронавируса значительно ускорила интеграцию роботов в общественную жизнь. Вот несколько примеров того, как умные машины помогают справиться с COVID-19.

Робот-опрыскиватель снижает передачу заболевания в густонаселённых районах. Изначально эту гусеничную машину с воздушно-струйным потоком создавали для работы в сельском хозяйстве. Однако распространение коронавируса заставило приспособить робота под решение другой задачи. Разработчики обновили систему распыления, чтобы её можно было использовать для дезинфекции территории. Управлять роботом-опрыскивателем можно удалённо. Дальность действия его распылительных устройств — до 30 метров. На одном заряде робот проходит до 7 км, убивая вирус на площади более 40 тысяч квадратных километров.

Подобные роботы-дезинфекторы работают в больницах города Ухань. Они распыляют перекись водорода и обеззараживают поверхности с помощью ультрафиолетовых ламп. Роботы круглосуточно дезинфицируют палаты, операционные, отделения интенсивной терапии.

В больницах провинции Гуандун ещё в январе начали использовать роботов, которые берут на себя часть функций младшего медицинского персонала: доставляют лекарства и еду, забирают мусор и грязное бельё. Они самостоятельно передвигаются по больнице, обходя препятствия и открывая двери. Похожие роботы используются и в отелях с изолированными людьми.

Amid a novel #coronavirus outbreak, robots are deployed to deliver meals to travelers in isolation at a hotel in Hangzhou, China. #pneumonia pic.twitter.com/BgWZm4L1m6— China Xinhua News (@XHNews) January 27, 2020

На улицах Китая во время пандемии появились роботы-патрульные. Они сканируют лица, распознают личность, измеряют температуру его тела. При обнаружении человека без медицинской маски роботы отправляют сообщение в полицию — в наиболее пострадавших от коронавируса провинциях Китая отсутствие повязки на лице считается серьёзным правонарушением.

Широкое использование роботов решает как минимум две важные задачи:

1. Снижается риск передачи заболевания. Врачи, полицейские и другие служащие меньше контактируют с больными и потенциально заражёнными людьми.
2. Снижается нагрузка на медицинский персонал и всех, кто занимается поддержанием порядка на заражённой территории. 

Одной из главных проблем пандемии эксперты называют невероятное давление на медицинскую систему. Врачей и медсестер не хватает, они вынуждены работать сутками. Специалистов вызывают из отпусков, в некоторых странах на работу возвращаются те, кто ушел на пенсию. От усталости иммунитет снижается, а при постоянном контакте с заболевшими это приводит к ожидаемым последствиям — одни сотрудники заболевают, а другие начинают работать ещё больше. Роботы снимают часть обязанностей — пока только самых примитивных, но в условиях пандемии даже это делает ситуацию чуть лучше.

Резюме
После вспышки коронавируса роботы будут ещё активнее внедряться в жизнь человека. Это касается не только медицины, но и безопасности, а также сферы обслуживания. И тогда уже никого не будет удивлять роботизированный официант, медсестра-андроид или робокоп, способный не только сообщить в полицию о правонарушении, но и самостоятельно задержать преступника.