Штучний інтелект для підготовки до пандемій: чи готові сучасні системи штучного інтелекту до іншої пандемії?

Штучний інтелект (ШІ) у сфері охорони здоров’я суттєво підвищив нашу здатність моніторити, передбачати та реагувати на кризи у сфері охорони здоров’я. Під час COVID-19 – кризи, яка вплинула на понад 760 мільйонів людей у світі, ШІ надав критично важливу допомогу в управлінні пандемією, демонструючи можливості ШІ для підготовки до пандемій та реагування на них.

Незважаючи на суттєві досягнення ШІ, існує переконлива потреба вдосконалити технології ШІ до наступної пандемії. Нам потрібні системи, які можуть ефективно реагувати на спалахи в режимі реального часу. Нам потрібно вдосконалити моделі ШІ, розширити джерела даних та збільшити обчислювальну потужність, щоб покращити нашу готовність ШІ, наприклад, ідентифікацію джерела інфекційних спалахів або передбачення майбутніх пандемій.

Давайте проведемо детальне обговорення ролі ШІ у пандемії та обмежень, з якими він може зіткнутися під час майбутніх спалахів.

ШІ під час пандемії COVID-19

Уряди та організації охорони здоров’я широко використовували прогностичні моделі ШІ для оцінки поширення, репродуктивності та траєкторії COVID-19. Ці моделі інформували політику охорони здоров’я, включаючи цільові локдауни, заходи соціального дистанціювання та кампанії вакцинації.

Дослідники ШІ та охорони здоров’я зробили суттєві вклад під час пандемії, наприклад:

• Вони розробили високоточні діагностичні інструменти ШІ для допомоги в діагнозі за допомогою рентгенівських знімків та КТ-сканування.
• Ці інструменти покращили можливості скринінгу та тестування медичних центрів, а також дозволили раннє виявлення та ізоляцію інфікованих осіб.
• Моделі ШІ використовувалися для визначення тяжкості та прогнозу захворювання.
• Дослідники використовували ШІ для допомоги в відкритті ліків та розробці вакцин під час COVID-19.
• ШІ також допомагав у визначенні існуючих ліків, які були ефективними проти вірусу (процес, відомий як переоцінка ліків).

Такі ініціативи ШІ зіграли критично важливу роль у запобіганні колапсу глобальної інфраструктури охорони здоров’я під час пандемії COVID-19.

Роль ШІ у підготовці до пандемій: 5 основних компонентів

Світ став свідком найбільшої кризи охорони здоров’я цього століття, з більш ніж 6,8 мільйонів смертей у світі, станом на травень 2023 року. У триваючих економічних наслідках, спричинених цією пандемією, роль систем ШІ, таких як робототехніка, чат-боти ШІ та прогностичний аналіз, у запобіганні та управлінні не може бути переоціненою.

З можливістю обробляти великі об’єми даних, виявляти закономірності та приймати обґрунтовані рішення в режимі реального часу, технології ШІ пропонують перспективні рішення для покращення нашої реакції на майбутні пандемії. Ці рішення включають:

1. Системи раннього виявлення та моніторингу

Одним з критичних аспектів управління вірусними спалахами є раннє виявлення. І як тільки визначені регіони, вони повинні бути моніторовані 24/7 проактивно.

Яку роль може відіграти ШІ?

• Аналітика ШІ може аналізувати різноманітні джерела медичних даних, включаючи медичні записи, дані про навколишнє середовище та навіть соціальні мережі, щоб виявити закономірності та виявити потенційні захворювання рано.
• ШІ може допомогти в ідентифікації потенційних гарячих точок шляхом моніторингу симптомів, моделей подорожей та демографічної інформації, що дозволяє владі приймати своєчасні превентивні заходи та ефективно розподіляти ресурси.

2. Управління ресурсами на основі ШІ: швидка реакція та розподіл ресурсів

Під час пандемії розподіл ресурсів є критично важливим, оскільки інфекційні захворювання можуть швидко перевищити можливості систем охорони здоров’я.

Яку роль може відіграти ШІ?

• Системи ШІ можуть оптимізувати управління ресурсами шляхом аналізу даних у режимі реального часу про місткість лікарень, запаси медичних засобів та персонал.
• З цими даними постачальники медичної допомоги можуть приймати обґрунтовані рішення щодо розподілу ліжок, вентиляторів та медичного персоналу, забезпечуючи ефективне розподілення ресурсів серед уразливих груп населення.
• ШІ може допомогти оптимізувати ланцюги постачання шляхом виявлення瓶еньків та забезпечення своєчасної закупівлі та доставки необхідних медичних засобів.

3. Роботи та чат-боти ШІ: заходи соціального дистанціювання

Під час пандемії будь-яка служба або процес, який вимагає участі людини, сильно уражається через примусові локдауни.

Яку роль може відіграти ШІ у разі іншої пандемії?

• Роботи та чат-боти ШІ можуть взяти на себе рутинні завдання, які включають контакт з людиною.
• У сфері охорони здоров’я роботи ШІ можуть допомогти у мінімізації контакту людини шляхом виконання рутинних завдань, таких як дезінфекція, збір зразків та доставка ліків.
• Автономні роботи можуть бути використані для доставки їжі та продуктів, як це вже було звітовано раніше.
• Чат-боти ШІ можуть служити віртуальними асистентами, забезпечуючи надійну інформацію про симптоми, превентивні заходи та останні рекомендації органів охорони здоров’я.
• Чат-боти можуть забезпечувати персоналізовану інформацію, триажувати пацієнтів та зменшувати навантаження на лінії охорони здоров’я.

Але ці ініціативи повинні бути здійснені у глобальному масштабі, щоб забезпечити максимальну охоплення населення світу. Саме там ШІ для підготовки до пандемій проходять випробування.

4. Розробка та розподіл вакцин на основі ШІ

Швидка розробка та розподіл вакцин є суттєво важливими для досягнення імунітету проти пандемій та зоонозних спалахів.

Яку роль може відіграти ШІ?

• Прогностичний аналіз ШІ може допомогти у розробці вакцин шляхом аналізу великих обсягів генетичних та клінічних даних, прискорюючи ідентифікацію потенційних кандидатів на вакцину.
• ШІ може сприяти ефективному та справедливому розподілу вакцин шляхом ідентифікації пріоритетних територій та оптимізації мережі розподілу.

5. Моделювання та прогнозування пандемій на основі ШІ

Прогнозування та моделювання даних можуть покращити наше розуміння проблем охорони здоров’я, дозволяючи приймати превентивні заходи для покращення здоров’я населення.

Яку роль може відіграти ШІ у разі іншої пандемії?

• Моделі прогнозування ШІ можуть використовувати великі набори даних, включаючи епідеміологічну інформацію, демографічні дані та змінні навколишнього середовища.
• Результати моделей прогнозування можуть інформувати рішення працівників охорони здоров’я та політиків у глобальному масштабі.
• Моделі ШІ можуть допомогти у розподілі ресурсів, реалізації інтервенцій та розробці ефективних тактик утримання.

ШІ для підготовки до пандемій: які основні обмеження?

Хоча сучасні системи ШІ пропонують суттєвий потенціал для підготовки до пандемій, існує кілька обмежень, які потрібно вирішити.

1. Надзір за захворюваннями ШІ

Рішення ШІ для пандемії вимагають швидкої реакції, але алгоритми ШІ, побудовані на основі низькоякісних даних, можуть давати помилкові або шкідливі клінічні рекомендації. Наприклад, у США відсутність точної расової інформації у базах даних охорони здоров’я призвела до недооцінки показників смертності від COVID-19 на 60% для чорношкірих та іспанських пацієнтів. Будь-яка система ШІ, побудована на основі таких даних, буде генерувати несправедливі результати.

2. Упередження у системах ШІ

Алгоритми ШІ можуть успадкувати упередження з тренувальних даних, що призводить до дискримінаційних результатів у сфері охорони здоров’я. Отже, мінімізація упереджень є суттєво важливою для забезпечення успіху у зусиллях ШІ під час пандемії.

3. Безпека та приватність даних

Люди все частіше приймають носимі технології та підключені пристрої охорони здоров’я. Ці пристрої генерують великі об’єми даних, які можуть бути чутливими, такими як особисті дані про здоров’я. Часто компанії аналізують ці дані для покращення своїх послуг. Коли люди взаємодіють з цифровим світом, зусилля щодо захисту приватності повинні бути пріоритетними.

4. Етичні проблеми ШІ у сфері охорони здоров’я

Коли мова йде про дані, виникають етичні питання. Регуляторні органи повинні забезпечити глобальну етичну основу щодо лікарської таємниці та юридичної та моральної відповідальності за відповідальне впровадження медичного ШІ. Реалізація ШІ повинна відповідати етичним рекомендаціям, забезпечуючи справедливість, прозорість та підзвітність.

5. Відсутність глобальної співпраці, контексту та інтерпретації

Системи ШІ мають труднощі з захопленням нюансів, таких як культурні практики, соціальне поведінку, та місцеву інфраструктуру охорони здоров’я, що може суттєво вплинути на ефективні стратегії реагування у глобальному масштабі. Багато інструментів прийняття рішень, доступних сьогодні, не мають універсальної придатності. Країни та регіони мають різні політики управління даними та закони про локалізацію даних, які можуть обмежити співпрацю у глобальних ініціативах з даних.

Пандемія COVID-19 підкреслила суттєву роль ШІ у боротьбі з масштабними інфекційними захворюваннями. Але зусилля потрібні для розширення його у глобальному масштабі шляхом побудови комплексних та різноманітних джерел даних та сприяння обміну даними між регіонами. Ці ініціативи можуть забезпечити втручання в режимі реального часу для порятунку життів, захисту громад та побудови стійкої глобальної інфраструктури охорони здоров’я. Надії на майбутнє розвитку ШІ будуть далі підвищувати нашу готовність до пандемій.

Щоб бути в курсі останніх досягнень ШІ у сфері охорони здоров’я, відвідайте unite.ai.