فیسبوک و توسعه هوش مصنوعی که وخامت وضعیت مبتلایان به کرونا را پیش‌بینی می‌کند

پژوهشگران فیسبوک و دانشگاه نیویورک مدعی توسعه سه مدل یادگیری ماشینی شده‌اند که می‌توانند به پزشکان درباره پیش‌بینی وضعیت بیماران مبتلا به کرونا کمک کنند. این مدل‌های متن باز تنها به چندین تصویر X-Ray نیاز دارند و می‌توانند وخامت وضعیت بیمار و نیاز به اکسیژن را چهار روز زودتر پیش‌بینی کنند.

ویروس کرونا بزرگترین بحران کنونی بشر محسوب می‌شود که تقریبا از یکسال پیش تا به امروز نزدیک به ۹۵ میلیون نفر را آلوده کرده و بیش از ۲ میلیون نفر را به کام مرگ کشانده. همین موضوع باعث شده دانشمندان، پزشکان و پژوهشگران زیادی شروع به توسعه ابزارهایی برای مقابله با این بیماری کنند.

تا به امروز شاهد توسعه چندین الگوریتم هوش مصنوعی توسط شرکت‌های مختلف مانند «علی‌بابا» و «DarwinAI» بوده‌ایم که می‌توانند ابتلا به کووید-‍۱۹ را به وسیله تصاویر X-Ray و با دقت بالا تشخیص دهند. حالا پژوهشگران فیسبوک و دانشگاه نیویورک یک قدم فراتر از این رفته‌اند و می‌توانند با هوش مصنوعی خود وضعیت بیمار در چهار روز آینده پیش‌بینی کنند.

به عنوان بخشی از همکاری میان دانشگاه نیویورک، پژوهشگران فیسبوک یک سیستم هوش مصنوعی را بر اساس دو مجموعه داده بزرگ عمومی از تصاویر X-Ray قفسه سینه آموزش دادند. در این پژوهش از یک تکنیک یادگیری خود نظارت شده به نام «Momentum Contrast» یا MoCo استفاده شده تا این هوش مصنوعی جدید بتواند از اسکن‌های X-Ray درون مجموعه داده یاد بگیرد، حتی زمانی که برچسبی برای توضیح تصویری وجود ندارد.

قدم بعدی در این پژوهش، تنظیم دقیق مدل MoCo با استفاده از مجموعه داده عمومی دانشگاه نیویورک بود. پژوهشگران طبقه‌بندی‌کننده‌ها را بر اساس ۲۶,۸۳۸ تصویر X-Ray از ۴,۹۱۴ بیمار توسعه دادند. هدف محققان پیش‌بینی وضعیت بیماران در ۲۴، ۴۸، ۷۲ و ۹۶ ساعت آینده بود. یکی از طبقه‌بندی‌کننده‌ها توانست وضعیت بیماران را تنها با استفاده از یک تصویر X-Ray پیش‌بینی کند، در حالی که سایر آن‌ها از چندین تصویر استفاده کردند.

محققان ادعا می‌کنند که طبقه‌بندی‌کننده‌هایی که از چندین تصویر X-Ray استفاده می‌کنند، در پیش‌بینی نیاز به مراقبت‌های ویژه، مرگ و میر و عوارض جانبی تا ۹۶ ساعت آینده نسبت به متخصصان انسانی عملکرد بهتری دارند. در حالی که این نتایج نمی‌توانند در تمام بیمارستان‌ها صادق باشند، به باور پژوهشگران می‌توان دسته‌بندی‌کننده‌های جدیدی از مدل MoCo با منابع نسبتا کم و برای مثال با استفاده از یک GPU تولید کرد.

تیم فیسبوک درباره سیستم هوش مصنوعی جدید گفته:

«امکان پیش‌بینی نیاز بیمار به اکسیژن اهمیت بالایی دارد و به بیمارستان‌ها در مدیریت منابع در هفته‌ها و ماه‌های آینده کمک می‌کند. با توجه به افزایش دوباره مبتلایان به کرونا در سراسر جهان، بیمارستان‌ها برای آمادگی به ابزارهایی برای پیش‌بینی وضعیت نیاز دارند. این ابزارها می‌توانند به از مرخص کردن بیمارانی که شرایط آن‌ها در آینده وخیم می‌شود، جلوگیری کند.»

پژوهشگران فیسبوک و دانشگاه نیویورک در انتخاب نمونه‌های آزمایشی خود دقت بالایی به خرج داده‌اند تا نتایج جانبدارانه نباشد و مواردی مانند نژاد و جنسیت روی نتایج اثرگذار نباشند. برای تعیین میزان کارایی هوش مصنوعی فیسبوک در پیش‌بینی وضعیت بیماران مبتلا به کرونا باید چندین آزمایش در کشورهای مختلف انجام شود.