Cómo Baidu está trayendo la IA (Inteligencia Artifical ) a la lucha contra el coronavirus

Las comunidades científicas y médicas de todo el mundo están utilizando IA para comprender y contener Covid-19, tratar a pacientes infectados y, en última instancia, desarrollar vacunas que eviten futuros brotes.

Impredecible y de rápida propagación, el coronavirus Covid-19 ha viajado desde su concentración anterior en China para llegar a más de 100 países, infectando a más de 110,000 personas y causando más de 4,000 muertes hasta el momento. Dado su impacto mundial, la Organización Mundial de la Salud declaró el mes pasado el coronavirus como una emergencia sanitaria mundial.

En comparación con el último brote importante del virus del SARS en 2003, quienes luchan contra esta epidemia en particular pueden aprovechar las tecnologías nuevas y emergentes que ayudan rápidamente a los organismos de salud pública a crear una comprensión valiosa del coronavirus, orientar los esfuerzos de prevención, aumentar la ayuda humana y los esfuerzos de apoyo. y facilitando la investigación de virus.  

En los últimos años, la IA ha comenzado a desempeñar un papel importante en el sector de la atención médica : las herramientas avanzadas de computación y análisis de datos permiten el intercambio de información y las prácticas de diagnóstico, y profundizan la comprensión de las enfermedades e infecciones por parte de la profesión médica. Debido a la necesidad urgente de contener Covid-19, las agencias gubernamentales y las empresas privadas de todo el mundo están buscando cada vez más técnicas basadas en IA para proporcionar información sobre su propagación y el tratamiento de apoyo para las personas infectadas.

AI y la investigación de virus

Debido a la naturaleza impredecible pero altamente contagiosa de Covid-19, las comunidades académicas y médicas han priorizado el análisis de la estructura del virus para crear una vacuna efectiva. Sin embargo, este virus es particularmente desafiante porque pertenece a una familia de coronavirus envueltos que contienen estructuras de ARN de cadena sencilla. Al igual que otros virus bicatenarios como el VIH, el Ébola, la Influenza y otros, Covid-19 es capaz de mutar rápidamente, lo que dificulta el desarrollo de vacunas y el análisis de virus. 

Para apoyar la investigación, Baidu ha puesto su algoritmo Linearfold a disposición de los equipos científicos y médicos que luchan contra el brote. El algoritmo Linearfold, publicado en asociación con la Oregon State University y la Universidad de Rochester en 2019, es significativamente más rápido que los algoritmos de plegado de ARN tradicionales para predecir la estructura secundaria de ARN de un virus. El análisis de los cambios estructurales secundarios entre las secuencias homólogas de virus de ARN (como los murciélagos y los humanos) puede proporcionar a los científicos una mayor comprensión de cómo los virus se propagan a través de las especies. Debido al brote reciente, los científicos de Baidu AI han usado este algoritmo para predecir la predicción de la estructura secundaria para la secuencia de ARN Covid-19, reduciendo el tiempo de análisis general de 55 minutos a 27 segundos, lo que significa que es 120 veces más rápido.

Estudios recientes muestran que la estructura secundaria del ARN mensajero (ARNm), una versión de ARN que instruye a las células a producir proteínas, está correlacionada con su vida media funcional y tiene un impacto en la traducción de proteínas. El acceso a un análisis estructural viral rápido puede acortar significativamente el tiempo que lleva diseñar una posible vacuna de ARNm con mayor estabilidad y mejor efectividad, brindando la oportunidad de salvar miles de vidas. Además de abrir el algoritmo Linearfold a la comunidad en general, Baidu colabora con instituciones académicas y de salud para compartir recursos de computación, brindar soporte personalizado y ayudar a optimizar el diseño de la vacuna de ARNm.

«Esperamos que nuestros investigadores y expertos en antiepidemia aprovechen rápidamente esta poderosa capacidad y trabajemos con la sociedad en su conjunto para ayudar a mejorar la velocidad de la investigación de virus y el desarrollo de vacunas», dice Haifeng Wang, director de tecnología de Baidu.

Cribado seguro y efectivo en tiempo real 

A medida que el virus continúa propagándose, es cada vez más importante proporcionar herramientas de monitoreo rápido, particularmente en espacios públicos de alto tráfico, como centros de transporte, para poner en cuarentena y reducir la propagación del coronavirus de manera efectiva. 

Baidu ha desarrollado varias herramientas que son efectivas para crear conciencia y detectar poblaciones, incluido un sistema de sensores infrarrojos sin contacto alimentado por IA que proporciona a los usuarios un rápido monitoreo de temperatura de varias personas que puede detectar rápidamente a una persona si se sospecha que tienen un fiebre, uno de los muchos síntomas del coronavirus. Esta tecnología se está utilizando actualmente en la estación de trenes Qinghe de Beijing para identificar a los pasajeros que están potencialmente infectados, donde puede examinar hasta 200 personas en un minuto sin interrumpir el flujo de pasajeros. 

“Los enfoques tradicionales, como el personal de la estación que utiliza dispositivos de termómetro médico frontal, pueden fácilmente causar multitudes y aumentar el riesgo de infección cruzada. El sistema de sensor de temperatura AI de Baidu puede detectar rápidamente las multitudes para mejorar la eficiencia y la precisión de detección sin crear riesgos innecesarios ”, dice Wang.

Además, Baidu también lanzó el primer modelo de código abierto de la industria para detectar si las personas en áreas abarrotadas llevan máscaras. El modelo cuenta con una precisión de clasificación del 97,27% con un rendimiento robusto en escenarios de cola larga, como la máscara oronasal o las caras laterales. A medida que el brote continúa propagándose, esta herramienta también proporciona un indicador clave de la opinión y respuesta de la población al coronavirus, al evaluar la adopción por parte del público de procedimientos de salud seguros, como usar mascarillas y lavarse las manos regularmente.

Automatizando y operacionalizando el acceso a la atención médica

Una tomografía computarizada del tórax se reconoce como la herramienta de diagnóstico principal para la neumonía, un efecto común de Covid-19. Con recursos limitados de médicos de primera línea para leer un número exponencialmente creciente de escaneos, la tecnología de imágenes de CT rápida y precisa es fundamental para ayudar a los médicos a detectar y controlar las infecciones de manera más efectiva. 

LinkingMed, una plataforma de datos de oncología con sede en Beijing y compañía de análisis de datos médicos, lanzó el primer modelo de IA de código abierto de China para el análisis de imágenes de CT de neumonía impulsado por la plataforma de aprendizaje profundo de código abierto de Baidu, PaddlePaddle. El modelo de IA puede detectar e identificar rápidamente las lesiones neumónicas al tiempo que proporciona una evaluación cuantitativa de la información del diagnóstico, incluido el número, el volumen y la proporción de lesiones neumónicas.

Al aprovechar PaddlePaddle y el kit de herramientas de segmentación semántica PaddleSeg, LinkingMed ha desarrollado un sistema de detección de lesiones y detección de neumonía con IA, que lo puso en uso en el hospital afiliado a la Universidad XiangNan en la provincia de Hunan. El sistema puede identificar la enfermedad en menos de un minuto, con una precisión de detección del 92% y una tasa de recuperación del 97% en los conjuntos de datos de prueba.

Además, muchas poblaciones vulnerables se encuentran en áreas con recursos médicos limitados, lo que hace que el acceso en línea a la atención sea esencial. La plataforma de consulta médica en línea de Baidu brinda este servicio esencial a aquellos que desean consultar a profesionales médicos sobre Covid-19 sin exponerse a sí mismos ni a otras personas a riesgo de infectarse. Actualmente, la plataforma cuenta con una red masiva de médicos, más de 100,000 especializados en sistemas respiratorios y prácticas en salas de emergencias, y ya ha manejado más de 15 millones de consultas de los usuarios, ayudando a crear conciencia sobre los muchos síntomas del coronavirus y brindando a los pacientes un plan de atención personalizado. basado en su severidad.  

Los servicios de telecomunicaciones automatizados también se pueden utilizar para compartir información valiosa sobre el coronavirus al público mientras se rastrea la propagación potencial desde una perspectiva local. Como ejemplo de cómo se ha aplicado esto a la amenaza del coronavirus, Baidu ha desarrollado una plataforma inteligente de llamadas automáticas que ha realizado más de tres millones de llamadas telefónicas automáticas, 1.500 llamadas en un segundo, solicitando a las personas que proporcionen voluntariamente su historial de viaje reciente, contactos cercanos y condiciones actuales de salud. Las comisiones de salud, los centros provinciales para el control de enfermedades y los comités vecinos pueden usar esta plataforma para rastrear la propagación del coronavirus en regiones específicas y promover la preparación médica desde una perspectiva local. 

Usar big data para rastrear el impacto viral 

La IA y los grandes datos se pueden usar para comprender mejor los eventos clave y las ubicaciones relacionadas con el coronavirus, determinar su origen y medir la tasa de propagación. Dichas técnicas pueden incluir el uso de análisis de datos impulsados ​​por IA para obtener información sobre el comportamiento en línea, como consultas de búsqueda en línea y conversaciones en redes sociales para identificar señales de una población específica que pueda proporcionar información sobre el movimiento del coronavirus. 

El Boston Children’s Hospital utilizó un sistema automatizado HealthMap que escanea las noticias en línea y los informes de las redes sociales en busca de signos tempranos de alerta de brotes, lo que llevó a la conciencia inicial de que Covid-19 se estaba extendiendo fuera de China. Esta alerta inicial generó informes más detallados de otras agencias, incluida una advertencia del Programa de Monitoreo de Enfermedades Emergentes (ProMed), una organización bien establecida dirigida por voluntarios, solo media hora después de la primera advertencia.  

En respuesta al brote, Baidu ha aprovechado los sistemas de mapeo impulsados ​​por IA para identificar el flujo de viajes a través de áreas de alto riesgo utilizando la «Plataforma de Big Data de Migración» de Baidu Maps. Los movimientos de población fuera de Wuhan pueden rastrear ampliamente la propagación temprana del coronavirus. AI está ayudando a los epidemiólogos a construir una imagen aproximada de la migración de las personas con algunos portadores de coronavirus. La analítica impulsada por IA puede proporcionar a los usuarios y profesionales de la salud información valiosa en tiempo real sobre la propagación del coronavirus que puede acelerar los esfuerzos locales de preparación y respuesta.

Los vehículos autónomos realizan tareas sin contacto.

El acceso a la atención médica y a los recursos en cualquier momento es vital para combatir la propagación del coronavirus. Los vehículos autónomos están desempeñando un papel útil para proporcionar acceso a los productos necesarios para los profesionales de la salud y el público en general al entregar productos en áreas infectadas y desinfectar hospitales, minimizando efectivamente la transmisión de persona a persona y aliviando la escasez de personal médico.

Apollo, la plataforma de vehículos autónomos de Baidu, se asoció con una startup local autónoma llamada Neolix para entregar suministros y alimentos al Hospital Haidian de Beijing. Con entregas diarias, esta iniciativa ayuda a alimentar a más de 100 miembros del personal de primera línea mientras trabajan para tratar su creciente base de pacientes. Baidu Apollo también ha puesto a disposición de forma gratuita sus kits de microcoches sin conductor de baja velocidad y sus servicios autónomos de nube de conducción para empresas dedicadas a combatir el coronavirus. 

Coronavirus y conectividad global  

Con el surgimiento de nuevos puntos críticos de coronavirus en Italia y Corea, las agencias gubernamentales y empresas como Baidu están utilizando IA en una variedad de entornos para reducir la exposición de las personas y acelerar la contención del virus. La tecnología de IA ofrece una gama versátil de funciones, lo que nos permite comprender y predecir profundamente la evolución del coronavirus, brindando información rápida para influir en la percepción pública, agilizando el desarrollo de posibles vacunas y ofreciendo ayuda tanto a los infectados como a los miles de médicos. profesionales comprometidos a combatirlo. Este brote también ha mostrado la escala y el poder de la conectividad digital: las personas en todo el mundo están construyendo redes, compartiendo información y colaborando en línea a una escala sin precedentes en la historia de las epidemias virales.