Mô hình AI phát hiện khoảng cách vật lý có tác động tích cực, cần thiết

Một nghiên cứu gần đây được thực hiện bởi một nhóm các nhà nghiên cứu đã sử dụng AI để dự đoán xu hướng của đại dịch coronavirus trong ba tuần tới. Theo VentureBeat, mô hình AI dự đoán rằng các chính sách khoảng cách xã hội và cách ly đang có hiệu ứng mong muốn, cụ thể là đẩy lùi và giảm thiểu mức độ nghiêm trọng của các đợt bùng phát coronavirus, ngăn chặn hệ thống chăm sóc sức khỏe bị quá tải.

Khi đại dịch coronavirus tiếp tục trên toàn cầu và các nền kinh tế trên thế giới cảm nhận được áp lực mạnh mẽ từ kết quả của đại dịch, sự chú ý ngày càng tăng đến hiệu quả của các biện pháp cách ly và khoảng cách xã hội. Hầu hết các nhà khoa học và chuyên gia y tế công cộng đồng ý rằng khoảng cách xã hội là cần thiết và đang có hiệu ứng mong muốn trên sự lây lan của virus, và bây giờ một mô hình AI được thiết kế bởi một nhóm các nhà nghiên cứu từ các trường đại học khác nhau hỗ trợ họ.

Các nhà nghiên cứu từ Trung tâm Khoa học Sức khỏe Đại học Texas, Viện Nghiên cứu Tây Nam và Đại học Texas đã hợp tác trên một mô hình dự đoán bệnh tật trả về dự đoán về sự lây lan của coronavirus lên đến ba tuần. Các nhà nghiên cứu đã tóm tắt phát hiện của họ trong một bài báo trước khi in. Mô hình được sản xuất bởi các nhà nghiên cứu sử dụng dữ liệu dân số có trọng số cùng với dữ liệu vị trí điện thoại thông minh để đưa ra dự đoán. Dữ liệu được thu thập từ các tổ chức như Tổ chức Y tế Thế giới, Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh Hoa Kỳ và Safe Graph. Mô hình là một hệ thống AI lai gọi là SIRnet và nó được tích hợp với các mô hình dịch tễ học khác nhau. Các tác giả của bài báo cho biết mô hình chính xác trong dự đoán của nó, đã dự đoán kết quả của các nỗ lực khoảng cách vật lý trước đó.

Các nhà nghiên cứu sử dụng dữ liệu điện thoại thông minh để đưa ra một “tỷ lệ liên lạc”, kết quả của các tính toán được thực hiện bằng cách sử dụng chuyển động và tương tác giữa các cá nhân trong một khu vực địa lý cụ thể. Tỷ lệ liên lạc được tính toán cho cấp độ tiểu bang và quốc gia, và nó được vẽ trên biểu đồ so với số lượng ca coronavirus bao gồm cả ca tử vong, ca hoạt động và ca hồi phục trong khu vực địa lý tương ứng. Các nhà nghiên cứu sử dụng độ trễ 10 ngày để tính đến độ trễ xảy ra giữa việc nhận được kết quả xét nghiệm dương tính và thời gian mà một người có thể lây nhiễm.

Theo nhóm các nhà nghiên cứu, “khoảng cách vật lý ở mức cách ly” (khoảng cách vật lý mạnh mẽ) là cần thiết để giữ số ca COVID-19 thấp. Nhóm nghiên cứu này dựa trên đánh giá của họ về dự đoán của mô hình trong ba tuần tới, vì mô hình đã tìm thấy rằng nếu các hạn chế được nới lỏng xuống chỉ 50% mức hiện tại, một số khu vực sẽ đạt đến đỉnh ổn định (đường cong tử vong cho các khu vực này có thể vẫn còn thấp hoặc tăng mạnh). Trong khi đó, nếu khoảng ba phần tư dân số được phép rời khỏi nhà và di chuyển tự do, sẽ chỉ có một đỉnh slightly chậm hơn khoảng 2/3 mức độ nghiêm trọng so với đỉnh trong một môi trường không được kiểm soát hoàn toàn.

Tự nhiên, các thông số trên chỉ là trung bình và mức độ nghiêm trọng của đợt bùng phát khác nhau giữa các khu vực dựa trên nhiều yếu tố. Một số khu vực địa lý đã thực hiện khoảng cách vật lý mạnh mẽ đang ở vị thế tốt để ngăn chặn nhiều ca tử vong hơn trong những tuần tới. Ví dụ, Quận King, Washington đã thực hiện khoảng cách xã hội và dưới các hạn chế mạnh mẽ trong hơn một tháng, và mô hình dự đoán rằng nếu các biện pháp này vẫn hoạt động, số ca tử vong mới có thể giảm xuống gần như zero vào tháng Sáu. Tuy nhiên, nếu một quận như Quận Bexar ở Texas nới lỏng các chính sách khoảng cách xã hội, sự tăng trưởng mạnh mẽ sẽ xảy ra. Sự di chuyển của Quận Bexar chỉ ở mức khoảng một nửa so với bình thường vào ngày 11 tháng 4.

Mô hình mới và dự đoán của nó dường như đồng ý với các mô hình khác về sự thành công của các nỗ lực khoảng cách vật lý, bao gồm một mô hình được phát triển bởi các nhà nghiên cứu của MIT và một mô hình được phát triển bởi một nhóm các nhà nghiên cứu từ Microsoft , TCS Research và Viện Công nghệ Ấn Độ. Mô hình MIT cụ thể dự đoán rằng nếu các biện pháp cách ly được giảm xuống quá sớm, thảm họa sẽ xảy ra vì số ca COVID-19 sẽ tăng mạnh. Các nhà nghiên cứu chịu trách nhiệm cho mô hình đó dự đoán rằng “nới lỏng hoặc đảo ngược các biện pháp cách ly ngay bây giờ sẽ dẫn đến một sự bùng nổ cấp số nhân trong số ca nhiễm, do đó vô hiệu hóa vai trò của tất cả các biện pháp được thực hiện tại Hoa Kỳ từ giữa tháng 3 năm 2020.”

Điều quan trọng là mô hình chỉ đang ngoại suy từ dữ liệu lịch sử, và như Institution Brookings đã lưu ý, “nếu không được quản lý cẩn thận, một thuật toán AI sẽ đi đến những độ dài phi thường để tìm kiếm các mẫu trong dữ liệu liên quan đến kết quả mà nó đang cố gắng dự đoán.” Luôn có khả năng rằng mô hình đã underfit hoặc overfit dữ liệu và rằng các dự đoán luôn

Vẫn còn, các dự đoán của mô hình mới này thêm vào sự đồng thuận của các quan chức y tế công cộng rằng khoảng cách vật lý và cách ly là cần thiết và hiệu quả.