Vivimos tiempos de grandes tribulaciones. A la incertidumbre que cualquier pandemia con potenciales efectos letales sobre un pequeño porcentaje de la población puede provocar en la vida de las personas y en la economía en general, se unen los efectos de la globalización y la sociedad hiperconectada e hiperinformada. La hiperconexión junto con la globalización provoca que rápidamente personas infectadas y que todavía no son conscientes de su situación pueda estar en menos de 24h en cualquier otra parte del mundo, provocando con ellos nuevos focos de infección, todo lo cual complica extraordinariamente su contención.
La hiperinformación, hace que estemos enterados de lo que ocurre en la otra parte del mundo como si pasara en nuestra propia ciudad y permite que campe a sus anchas la única cosa que se propaga más rápido que el famoso coronavirus (COVID-19) que todo lo impregna estos días: el miedo. De esta manera corremos el riesgo de resultar infoxicados (i.e. intoxicados por exceso de información). Indudablemente la pandemia del Coronavirus COVID-19 es la primera pandemia de la Sociedad de la Información transmitida en directo para todo el planeta.
Imagen del Corinavirus. Fuente: Associated Press y el CDC
El estallido del COVID-19 está poniendo a prueba a las sociedades y los gobiernos de todo el mundo, obligando a medidas sin precedentes como la mayor cuarentena de la historia de la humanidad con 57 millones de personas (casi la población de Italia) en la provincia china de Hubei epicentro del estallido de coronavirus, o la mayor cuarentena decretada nunca en Europa, con 16 millones de personas primero aisladas en Lombardía del norte, Italia incluyendo las ciudades de Milán y Venecia y después todo el país (60 millones de personas). Y en España, estas medidas van en aumento, con la Comunidad de Madrid en cuarentena, cerca de siete millones de personas y el estado de alarma declarado en todo el país y lo que nos queda por ver (todo el país en cuarentena como Italia).
Pero este suceso también está dejando entrever las capacidades y las limitaciones que, en la actualidad tienen los sistemas de inteligencia artificial (IA) en combinación con el tratamiento masivo de datos o Big Data.
En este artículo vamos a examinar algunas de las cosas que el ecosistema de IA y big data está haciendo por intentar contener la pandemia. Algunas de ellas están funcionando bien y otras lo están haciendo tarde, revelando campos en los que hay que mejorar la coordinación de este tipo de situaciones o limitaciones de las actuales técnicas de IA.
Y, en otro artículo posterior veremos las limitaciones actuales de los sistemas de IA a la hora de combatir la propagación del COVID-19.
Alerta temprana de situaciones anómalas
La empresa Bluedot dispone de un sistema de vigilancia de enfermedades infecciosas, automatizada y personalizado a lo que es relevante para cada cliente. Para ello hacen uso de técnicas de procesado del lenguaje natural (NLP) y aprendizaje automático para procesar enormes cantidades de texto no estructurado, en 65 idiomas, a fin de rastrear más de 100 enfermedades diferentes, cada 15 minutos, durante todo el día. Hacer esto mismo de forma tradicional tomaría cerca de 100 personas de manera que se habilita a que los expertos en salud pública puedan centrar su tiempo y energías en cómo responder a los riesgos de infección, en vez de gastar ese mismo tiempo y energías recolectando y organizando información.
Y el hecho es que funciona. La primera alerta de Bluedot sobre el coronavirus se dio el 31 de diciembre de 2019, mientras que el centro de prevención y control de enfermedades (CDC) de los EEUU llevó a cabo su primera determinación el 6 de enero de 2020. Y una semana de anticipación en la contención de enfermedades infecciosas puede ser la diferencia entre lograr contenerla o que se convierta en una pandemia (esto es, la propagación de una infección vírica o bacteriana entre un gran grupo de la población pudiendo abarcar a varios países y que además se caracteriza por la falta inicial de cura o vacuna contra la enfermedad, normalmente está relacionada con animales, ya sea derivado del contacto con ellos o de su ingestión en determinadas condiciones y su contagio es realmente eficaz entre las personas, aunque no necesariamente tiene por qué ser mortal). Aquí la limitación que ha habido es que, si bien la IA dio la primera alerta, no acertó en ponderar su seriedad (le dio 3 sobre 5), mientras que fueron los seres humanos los que se dieron cuenta (más tarde) de la importancia de la alerta. Nuevamente un ejemplo, de que lo que mejores resultados produce es el trabajo conjunto entre seres humanos e IA, lo que Xavier Marcet, denomina la humanidad aumentada.
Y Bluedot no está sola en este esfuerzo existen otras empresas aplicando ya o desarrollando aplicaciones para tratar de ayudar en la contención de la pandemia. Algunos nombres para el lector curioso: DataRobot, que puede predecir el número de potenciales por área y cuales son las poblaciones con el máximo riesgo, lo que podría avisar a los viajeros de llevar las máscaras adecuadas en determinados viajes; o la Universidad de New Haven, que usa la IA para mejorar las estrategias de vacunación haciendo uso de los avances más recientes en IA, en particular en aprendizaje por refuerzo, como los comentados en un artículo anterior sobre la IA y los videojuegos.
Detección del coronavirus
En este campo, la principal aplicación de la IA es acelerar proceso de determinación de la infección en las personas, manteniendo al mismo tiempo un alto porcentaje de detección positiva de casos verdaderos y falsos, o precisión.
Así Alibaba, dispone de un nuevo sistema de detección del coronavirus a través de la Tomografía Axial Computarizada (TAC) del pecho, que en 20 segundos y con una precisión del 96% es capaz de hacer la determinación frente a los 15 minutos que le toma a los especialistas humanos ya que se han de evaluar cerca de 300 imágenes.
Para entrenar el sistema, se usaron las imágenes de 5.000 casos confirmados de coronavirus en China, que están siendo utilizados en más de 100 centros de salud y hospitales del país.
Y no es el único otra empresa china, rival de Alibaba, Ping An, dispone de una prueba con un 90% de precisión en sólo 15s, que ya está siendo usado en más de 1.500 instituciones médicas del país y han usado sus servicios, de forma gratuita, más de 5.000 posibles portadores.
Desarrollo de medicamentos y vacunas contra el virus
Unas pocas semanas desde el estallido del COVID-19 y la empresa británica BenevolentAI, ha utilizado sus herramientas de predicción basadas en el uso de IA, buscando las propiedades químicas a través de un enorme repositorio de datos médicos incluyendo literatura científica. La idea es encontrar un medicamento que permita bloquear el proceso de infección. Si este medicamento ya está aprobado por las autoridades sanitarias, se reducirían los tiempos de las pruebas médicas.
El sistema propuso una serie de opciones que fueron depuradas hasta encontrar el medicamento baricitinib, usado para la artritis reumatoide, que podría reducir la capacidad del virus de infectar las células pulmonares.
Otra empresa, Insilico (EEUU) ha usado un Sistema de IA que en 4 días ha identificado miles de nuevas moléculas que podrían convertirse en medicinas contra el virus. Insilico afirma que sintetizará y probará 100 de los candidatos más prometedores y que publicará toda la librería de nuevas estructuras moleculares que ha generado para su uso por parte de otros investigadores. Y este problema no es muy diferente de la búsqueda de movimientos en el Go, que vimos en un artículo anterior.
Gracias a estos sistemas el tiempo actual de desarrollo de una vacuna se ha acortado sensiblemente pudiendo estar ahora entre 12-18 meses, demasiado tiempo seguramente para la pandemia actual, pero quizás no para la siguiente.
Robots en los hospitales
Los hospitales en China están siendo ayudados por robots europeos, de la empresa UVD de Dinamarca. Son robots de desinfección que usan luz ultravioleta para desinfectar y matar los virus y las bacterias de forma autónoma, conteniendo la propagación del coronavirus. Han vendido más de 60.000 unidades en 40 países.
Robots UV para la desinfección hospitalaria
Estos robots usan algoritmos avanzados y sensores especiales para cubrir todas las superficies con la cantidad adecuada de luz ultravioleta.
Envío de suministros vitales
La empresa suiza Skycell ha enviado más de 66 toneladas de medicamentos a China. Como los medicamentos son muy susceptibles a los cambios del entorno, Skycell usa una combinación de hardware, software y big data para mantener la temperatura entre 2-8ºC y entre 15ºC-25ºC durante más de 160h. Estos contenedores son capaces de recargarse en presencia de un entorno fresco y tienen una tasa de fallo del 0,1% (50 veces mejores que la media de la industria).
Contenedor listo para ser usado, siempre a la temperatura y la humedad correctas
Conectando a los escolares con los científicos
La empresa Century Tech de UK está ayudando a los escolares chinos a estudiar incluso aunque sus escuelas se hayan cerrado. Así en Hong Kong 300 estudiantes han respondido 25.000 preguntas y de media cada escuela está usando esta plataforma para impartir 565 lecciones por semana, potenciadas por un sistema de IA de enseñanza online personalizado para las escuelas que usan el currículum británico (más de 200).
Usando el big data para prevenir infecciones
En China algunas empresas tecnológicas han desarrollado aplicaciones móviles que verifican si se ha tomado en mismo vuelo o tren que pacientes con el virus confirmado (por ejemplo, la empresa china Qihoo 360), usando la técnica de “raspado de datos” (scraping) de las listas publicadas por los medios de comunicación estatales.
También se está usando el Big data para rastrear y monitorizar casos prioritarios y predecir de manera efectiva el desarrollo de la epidemia en tiempo real. De esta manera las autoridades y los expertos pueden ser más proactivos mientras responden en el futuro a estos estallidos. Aquí hay varias aplicaciones móviles que hacen con variaciones esta función.
Todavía queda mucho por hacer
Hemos visto algunos de los múltiples frentes en los que los sistemas de IA y Big Data están ayudando a los seres humanos a combatir el coronavirus, pero estos sistemas también tiene algunas limitaciones que exploraremos en un próximo artículo.
¡Feliz y provechosa cuarentena para todos!
