Étude : L'IA dans la lutte contre la pandémie de COVID-19.  Crédit image : Fit Ztudio/Shutterstock

Comment l’intelligence artificielle est-elle utilisée dans la recherche sur le COVID-19 ?

Une étude récente publiée dans Systèmes intelligents IEEE ont discuté du rôle de l’intelligence artificielle (IA) dans la lutte contre la pandémie de maladie à coronavirus 2019 (COVID-19).

En train d’étudier: L’IA dans la lutte contre la pandémie de COVID-19. Crédit image : Fit Ztudio/Shutterstock

Arrière plan

La pandémie de COVID-19 a remodelé le monde de manière sans précédent, entraînant plus de 583 millions de cas et six millions de décès à ce jour. Cependant, il n’y a aucun signe clair d’une fin à la crise actuelle. L’IA a joué un rôle déterminant pendant la pandémie en soutenant la télémédecine, les communications, les activités automatisées, virtuelles et rentables.

L’IA est au cœur de la lutte contre le COVID-19 depuis la détection du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2), l’agent causal, l’identification des symptômes du COVID-19 pour sauver des vies et réduire la propagation du virus .virus. Sur les plus de 305 900 manuscrits liés à COVID-19, y compris les prépublications, du Web of Science, des référentiels médicaux et du SSRN au 13 décembre 2021, 38 730 étaient liés à l’IA.

Dans le présent travail, l’auteur a discuté des rôles de l’IA dans le COVID-19. La pandémie de COVID-19 présente des défis importants pour la recherche en IA, émanant 1) de la complexité du virus, de la maladie et des données associées et 2) des défis des tâches et des processus d’IA. COVID-19 et SARS-CoV-2 présentent les caractéristiques générales du système biologique, y compris les interactions, l’auto-organisation et l’évolution.

Défis de l’IA

Au niveau systémique et épidémique, la pandémie est un système ouvert complexe avec des complexités systémiques générales et spécifiques, qui incluent l’ouverture, la hiérarchie, l’auto-organisation, les interactions, l’hétérogénéité et la dynamique. Explorer le virus et la maladie sous différents angles (virologique, biologique, épidémique et médical) peut aider à identifier des caractéristiques spécifiques et holistiques.

Les systèmes et les tâches d’IA doivent répondre aux complexités du SRAS-CoV-2, du COVID-19 et des données, comportements, processus et systèmes associés. Les défis correspondants incluent 1) la quantification des complexités des données, 2) la gestion des complexités du SRAS-CoV-2 et des maladies, 3) la gestion des complexités liées à la pandémie et 4) la conception de produits, d’applications et de services innovants et intelligents pour soutenir les tests, le traitement, l’épidémie la gestion et la planification logistique et des ressources anti-COVID-19.

Contributions de l’IA à la recherche sur la COVID-19

Les principaux problèmes liés au SRAS-CoV-2, dans lesquels l’IA a joué un rôle essentiel, comprennent le diagnostic du virus, l’analyse des mutations, l’estimation/prédiction de la résurgence, l’analyse biomédicale, le suivi et le confinement, le développement de vaccins et les systèmes/applications pour contenir le virus.

En termes de maladies, l’IA a été impliquée dans le traitement pathologique, l’analyse génomique, l’hospitalisation des patients, les soins de santé, le développement de médicaments et les systèmes et applications médicaux/de santé correspondants. Les techniques d’IA ont largement contribué au diagnostic, au traitement et à la compréhension de la maladie et du virus.

Cependant, les recherches actuelles ont révélé des lacunes et des pièges en matière d’IA. La recherche sur l’IA sur le COVID-19 a été submergée par des techniques d’IA simples, et des recherches limitées sont consacrées au développement de techniques d’IA originales/nouvelles. La recherche sur l’IA a fait peu de progrès dans le développement de médicaments et de vaccins anti-SARS-CoV-2. De plus, la recherche interdisciplinaire sur l’IA sur le COVID-19 a été limitée.

L’IA pour la future gestion de la pandémie

Une tâche essentielle pour la future gestion de la pandémie basée sur l’IA serait d’imposer des collaborations internationales et interdisciplinaires. La gestion de la pandémie implique des stratégies essentielles telles que la préparation, la prévention, l’intervention, la formulation de politiques et les efforts d’atténuation.

Cette gestion est plus exigeante que la gestion commune des entreprises, des États ou des multinationales. À ce titre, l’auteur a discuté de différentes perspectives axées sur les collaborations mondiales et la gestion intelligente qui présentent une vision ou garantissent le développement d’une IA épidémique ou pandémique.

L’IA pour la préparation et la prévention des futures pandémies

Diverses stratégies peuvent être appliquées pour se préparer/avertir de futures épidémies ou pandémies. Cela comprend des services d’éducation et de conseil en matière d’épidémie/pandémie activés par l’IA, c’est-à-dire des applications mobiles, des sites Web, des chatbots, des portails de connaissances et des forums pour répondre aux questions de la communauté. L’élaboration de protocoles et de politiques de préparation à une pandémie pourrait également être réalisable. L’IA pourrait collecter et évaluer les protocoles et expériences historiques et fournir des commentaires.

Une analyse de similarité rapide peut être effectuée à l’aide de techniques d’IA lorsqu’un nouveau virus apparaît, ce qui peut aider les décideurs politiques. Des actions rapides peuvent être lancées chaque fois que de nouveaux cas apparaissent pour enregistrer les flambées, collecter des données cliniques, partager les résultats de diagnostic et signaler et mettre à jour rapidement les données de transmission et de cas.

Le développement d’indicateurs précoces ou de systèmes d’alerte précoce est une leçon essentielle de la pandémie de COVID-19 et sera une priorité pour les organismes internationaux tels que l’Organisation mondiale de la santé (OMS). L’application de protocoles et de politiques mondiaux pour ces systèmes mondiaux d’alerte (précoce) sera essentielle.

L’IA peut être utile dans la collecte, le traitement et l’analyse automatisés de données événementielles, d’images, textuelles, transactionnelles et médicales provenant de ressources publiques et permettre des programmes d’enregistrement de données et de correspondance. Les techniques d’IA peuvent prédire le moment, la probabilité, le lieu et la gravité d’une épidémie. Cela pourrait également identifier et évaluer les politiques et pratiques injustes, dangereuses, biaisées, irresponsables et contraires à la vie privée et permettre une gestion éthique de la pandémie en mettant l’accent sur l’humanité plutôt que sur des objectifs politiques.

remarque finale

Malgré les progrès de la recherche en IA sur le COVID-19, le travail est observationnel et superficiel. La préparation à la future gestion de la pandémie implique de multiples opportunités et défis, tels que le développement de l’IA spécifique à l’épidémie et de la recherche mondiale basée sur l’IA et le développement de systèmes d’alerte précoce pour les pandémies.

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