Coronavirus: l'IA aiuta i medici

di Piero Giuseppe Goletto

In Cina, intanto, per combattere il Coronavirus, Alibaba Damo Academy avrebbe realizzato un sistema di intelligenza artificiale in grado di riconoscere la presenza della malattia in 20 secondi (un test sierologico richiede 20 minuti).

Il nuovo sistema di diagnosi è stato già testato negli ospedali cinesi ed è stato attivato nella struttura di Qiboshan, a Zhengzhou, nella provincia di Henan, creato sul modello dell’ospedale di Xiaotangshan di Pechino, edificato nel 2003 per fronteggiare un’emergenza simile, quella della Sars. Se sarà confermata l’efficacia dello strumento, che sinora ha dimostrato un tasso di precisione del 96%, questa sarà estesa a più di cento ospedali della dell’Hubei, la provincia dove è stato identificato il primo focolaio.

Altre piattaforme, tra cui quellal di Ping Am, sono in corso di attivazione.

Il sistema sfrutta la tecnologia del machine learning: sono stati analizzati 5 mila casi confermati di coronavirus in Cina, prendendo in considerazione sia la TAC sia le tracce genetiche ed è pertanto in grado di individuare varianti del virus.  Il sistema sarebbe in grado anche di valutare l’estensione del contagio.

Un’altra rete neurale è servita per il riconoscimento delle immagini e per addestrare il sistema a riconoscere le differenze tra le configurazioni della polmonite da Covid-19 e quelle da normale polmonite virale.

Scopo del progetto è fornire una piattaforma informatica per la mitigazione e il controllo del coronavirus. Ogni sequenziamento genera una notevole massa di dati che viene analizzato da algoritmi distribuiti (difatti la piattaforma informatica risiede nel cloud, cosa che permette di allocare dinamicamente migliaia di unità di calcolo a costi irrisori ed esclusivamente al bisogno).

Il sistema di apprendimento si basa su una rete neurale. All’atto pratico una rete neurale è una struttura di dati statistici utilizzati come strumento di modellazione matematica. Ogni rete neurale ha uno stato di nodi di ingresso, un insieme di nodi interni dove si svolge l’elaborazione (per passi successivi) e uno strato di nodi di uscita.

Le reti neurali vengono solitamente usate in contesti dove i dati possono essere parzialmente errati oppure dove non esistano modelli analitici in grado di affrontare il problema; vengono utilizzate molto in processi di classificazione. Tutti i processi di riconoscimento di dati a partire da schemi noti sono processi di classificazione.

Per individuare se un paziente è colpito da coronavirus, il sistema di classificazione prende in ingresso la sequenza di immagini della TAC, che può analizzare partendo dalla prima immagine (o dal primo blocco di dati) andando verso l’ultima e viceversa.

Ciascuna delle cellule di cui la rete neurale è costituita da una funzione di input, che accetta i valori in ingresso; da una funzione di output, che emette risultati sulla base dell’attivazione dell’unità; e da una “forget gate” che gestisce la permanenza dei valori nella cellula.

Assumendo che il sistema creato da Alibaba Damo Academy sia pienamente affidabile, dobbiamo interpretarlo come uno strumento diagnostico evoluto che non sostituisce la sensibilità del medico, al contrario lo aiuta nella fase diagnostica.