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22 mayo 2020

Cómo está ayudando la inteligencia artificial a contener la pandemia de COVID-19

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Conforme se han ido expandiendo las medidas de confinamiento a lo largo y ancho del planeta, el ritmo de trabajo de la comunidad científica para entender la naturaleza y los mecanismos de propagación del virus COVID-19, ha crecido hasta niveles frenéticos, con el objetivo de encontrar una vacuna cuanto antes. Sin embargo, un hecho que está pasando bastante desapercibido es la contribución que la tecnología está haciendo a todo este progreso. En concreto, el sector de la inteligencia artificial, desde el inicio del proceso, lleva trabajando sin descanso entre bastidores para ofrecer soluciones que permitan superar las limitaciones intrínsecas del conocimiento humano en esta abrumadora tarea. En este artículo describo brevemente algunos ejemplos de cómo se está llevando esto a cabo.

Las tecnologías de machine learning, o aprendizaje automático, son el principal motor de la inteligencia artificial. Esencialmente, estas tecnologías permiten gestionar procesar volúmenes ingentes de datos, o Big Data, para detectar patrones en los mismos De esta manera son capaces utilizar dichos datos para predecir resultados futuros, y extraer otras conclusiones valiosas. Así, por ejemplo, podrían llegar a predecir el número de muertes por COVID-19 entre varones de más de 60 años de edad en un determinado país. El uso de grandes cantidades de datos permite asignar un elevado nivel de fiabilidad a estas predicciones, como vemos en los casos expuestos a continuación.

La IA puede ayudar a entender y a rastrear propagación de la COVID-19

BlueDot, una empresa canadiense desarrolló el programa de inteligencia artificial que alertó al mundo sobre el coronavirus tras la detección del primer caso en China el 31 de diciembre de 2019. Se trata de un programa diseñado para predecir enfermedades infecciosas, así como localizar y rastrear su expansión. Funciona combinando capacidades de inteligencia artificial con el conocimiento de los epidemiólogos que identifican cómo y dónde buscar evidencias sobre nuevas enfermedades. BlueDot analiza más de 100.000 informes al día en multitud de idiomas para después enviar alarmas a sus clientes del sector de la salud, gobiernos, instituciones de salud pública y otras empresas del ramo. En las alarmas incluyen un breve resumen acerca de los brotes anómalos detectados por el programa de IA y los riesgos que entrañan.

Se están diseñando programas con funcionalidades de inteligencia artificial para predecir la aparición de enfermedades infecciosas y localizar y rastrear su propagación Crédito: NASA

En Wuhan, China, se desplegaron aplicaciones de rastreo de contactos (que veremos más adelante) al poco de haberse decretado el cierre de la ciudad para contener el virus. La combinación de IA con otras tecnologías ha permitido rastrear y detectar posibles portadores del virus. El uso de gafas inteligentes con capacidades incorporadas de IA ha permitido detectar personas con fiebre en grandes aglomeraciones de gente. Estos dispositivos han permitido a los agentes de seguridad efectuar cientos de comprobaciones en pocos minutos sin necesidad de contacto directo. China ha desplegado una variante de este tipo de tecnología de vigilancia en estaciones de autobuses y trenes de todo el país, así como en otros lugares propensos a las grandes concentraciones de gente. Se trata de una solución que combina tecnologías de IA con tecnologías de visión artificial y medición de temperatura corporal. Esta tecnología ha permitido a las autoridades controlar la temperatura corporal, un síntoma clave de la COVID-19, de los transeúntes en grandes aglomeraciones sin necesidad de establecer contacto directo ni alterar el comportamiento de la gente. De esta manera ha sido posible detectar rápidamente a aquellos sujetos que superaban un determinado umbral de temperatura. Una solución muy efectiva que ha evitado la necesidad de embarcarse en procesos manuales, que requieren mucho más tiempo, además de incrementar el riesgo de contagio por la necesidad de establecer contacto directo con posibles positivos.

La IA está ayudando a reducir la carga de trabajo en los hospitales en tareas de análisis de imágenes

Las pruebas se han revelado como una herramienta crítica en la lucha contra la COVID-19. Países como Corea del Sur y Alemania deben gran parte de su éxito en la gestión de la pandemia a la cantidad de analíticas que han llevado a cabo. Por ello, incrementar el número de pruebas se ha convertido en una prioridad para las autoridades sanitarias. El principal problema es que se trata de procesos muy intensivos en cuanto a necesidades de personal y de tiempo. Pero la IA está ofreciendo ayuda con otros tipos de pruebas, como son el análisis de radiografías. Existen diferentes programas de IA de procesamiento de imagen capaces de detectar anormalidades pulmonares a partir de radiografías de tórax y ofrecer diagnósticos de posibles casos de COVID-19 mucho más rápido que un radiólogo humano.

BBVA-OpenMind-Carlos M Galmarini-Smarted Medical research-AI tools outperform traditional regression and statistical tools.
a capacidad de las herramientas de IA excede a la de las herramientas de regresión estadística tradicionales.

Robots con inteligencia artificial para minimizar el contacto entre humanos

En los últimos meses ha surgido una nueva gama de robots que, gracias a las tecnologías de inteligencia artificial que incorporan, están ofreciendo una gran ayuda en la lucha contra la COVID-19, permitiendo reducir el contacto entre los pacientes y el personal sanitario – minimizando el riesgo de transmisión.

Por ejemplo, en China, algunas empresas utilizan drones y robots para llevar a cabo entregas o pulverizar desinfectantes en zonas públicas sin necesidad de intervención directa de humanos. También se están utilizando robots en procesos de toma de temperatura y detección de síntomas de COVID-19 en personas, así como para dispensar espumas y geles desinfectantes. Además, se están utilizando robots para servir comida y medicinas a pacientes y para desinfectar habitaciones, minimizando el contacto con el personal humano.

Los drones llevan años utilizándose en casos de ayuda humanitaria

Existen muchos otros ejemplos en otras partes del mundo. Algunos hospitales estadounidenses se están utilizando perros robot para ayudar a los médicos en tareas de diagnóstico. Spot es un perro robot desarrollado por la empresa Boston Dynamics,  que está siendo utilizado para reducir el contacto de los profesionales sanitarios con casos potenciales de contagio.

Reticencia al uso de tecnologías de IA en el campo de la salud

Desde que comenzara hace ya algunos años, el uso de inteligencia artificial en aplicaciones sanitarias inteligencia artificial ha sido recibido con un cierto nivel de reticencia, especialmente en lo relativo al acceso a los datos médicos de los pacientes. El acceso a este tipo de datos plantea multitud de problemas en torno a la privacidad y confidencialidad de los mismos. Uno de los casos más polémicos se produjo en 2017, cuando trascendió que el sistema de salud pública británico había incumplido las normas de protección de datos al proporcionar acceso a los historiales sanitarios de 1,6 millones de pacientes a una empresa propiedad de Google para su uso en tareas de análisis de aprendizaje de máquina. No obstante, a medida que la pandemia ha ido propagándose, se ha puesto de relieve la importancia de las aplicaciones de monitorización de contactos como herramienta imprescindible para combatir el virus.

Aplicaciones de rastreo de contactos

Las aplicaciones de rastreo de contactos están siendo utilizadas de manera generalizada en Asia por países como China, Hong Kong, Singapur y Corea del Sur, así como en otras regiones como India, Italia e Israel, mientras que otros estado están trabajando en el desarrollo de soluciones similares. Aunque su funcionamiento varía, por lo general todas parten de la idea de que es posible utilizar las tecnologías de geolocalización de los móviles para detectar posibles contactos de sus dueños con otros posibles casos positivos.  Gracias a sus algoritmos de IA, estas aplicaciones son capaces de determinar el riesgo de infección cruzada y alertar a los usuarios de dicho riesgo. Por ejemplo, el gobierno británico está desarrollando una aplicación (actualmente está en fase de pruebas) que funciona utilizando el protocolo Bluetooth detectar la proximidad entre sus usuarios y así poder alertarles cuando se encuentran cerca de alguien con síntomas de COVID-19.

BBVA-OpenMind-Keith Darlington-How AI Is Helping Prevent the Spread of the COVID-19 Pandemic
En el caso de las aplicaciones de rastreo de contactos, se han alzado voces tanto en contra como a favor a raíz de sus implicaciones sobre el derecho a la privacidad y sus ventajas epidemiológicas.

Las mayores objeciones al uso de las aplicaciones de rastreo de contactos están relacionadas con la privacidad y la posibilidad de que los gobiernos se acostumbren a recurrir a este tipo de tecnologías para rastrear a las personas – esto es, la amenaza de que supongan un primer paso en una deriva de los estados hacia estructuras de “Hermano Mayor”. Sin embargo, como defiende Dirk Brockmann, epidemiólogo que está liderando el proyecto de lucha contra el coronavirus en el Instituto Robert Koch en Alemania,  “existe una manera muy sencilla en la que la gente puede ayudar a luchar contra el coronavirus, más allá de lavarse las manos, y es donando sus datos”. Mucha gente dispone de un dispositivo móvil hoy en día, y si se les pudiera explicar que donando sus datos pueden contribuir a erradicar el virus y que estos datos van a ser utilizados anónimamente, podría convencérseles para que compartieran sus datos voluntariamente. Se trata de una asunto de vital importancia, porque según el Big Data Institute de la Universidad de Oxford, “una aplicación de rastreo de contactos puede ayudar a parar la pandemia, pero para ello tendría que utilizarla el 80% de los usuarios móviles”.  Este objetivo pone el listón muy alto para cualquier sistema de persuasión por el que se pudiera optar.

Conclusiones

La IA está teniendo un gran impacto en la lucha contra la pandemia. Se ha adoptado en determinadas aplicaciones sanitarias – aunque en algunos casos su ritmo de adopción está siendo más lento de lo esperado. Sin embargo, cuando la batalla contra la pandemia haya terminado, creo que la inteligencia artificial seguirá cobrando importancia para los diferentes sistemas sanitarios del mundo.

Keith Darlington

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