Inteligência Artificial e o combate à Covid-19

A pandemia provocada pelo novo coronavírus em 2020 afetou de maneira drástica muitas pessoas e vários setores da Economia pelo mundo todo. Na busca por soluções para enfrentar a crise, observamos boas e inovadoras ações em diversas esferas. Nessas circunstâncias, não apenas a área da saúde se beneficiou com pesquisas, ações sociais e a tecnologia ganham força e espaço.

Enquanto na área médica e farmacêutica há o desenvolvimento de remédios, tratamentos e vacinas, na área social vemos o auxílio de empresas e pessoas aos menos favorecidos. Para os mecanismos de combate à pandemia, temos bons e maus exemplos na área política espalhados por todas as nações. Na área de tecnologia, empresas e institutos se uniram para estudar e implementar ações que possam ajudar a situação atual da humanidade diante da pandemia global.

Nesse contexto, nossa atual situação tecnológica nos permite utilizar recursos que possibilitam o estudo e a análise de dados gerados em uma velocidade nunca antes possível. Com isso, a resposta a situações-problema pode ser muito mais rápida e efetiva quando utilizamos técnicas preditivas e estratégias de análise mais eficientes.

Dados bioquímicos da Covid-19 em pacientes tratados, bem como o histórico da evolução da doença em todo o mundo, possibilitam a realização de predições de eventos futuros relacionados a ela. O objetivo com isso é de direcionar melhor os recursos e mobilizar o insumo necessário para o atendimento mais eficaz das pessoas.

Diagnósticos podem ser feitos de maneira mais ágil ao ensinar algoritmos a identificar problemas em imagens de raio-X de pacientes ou até mesmo a partir de outros exames disponíveis.

A seguir, exploramos como um ramo da ciência que alia Estatística, Matemática, Robótica e Computação tem contribuído para esses estudos e melhorias. Trata-se da Inteligência Artificial (IA) e seus campos multifacetados de atuação. Convidamos o leitor a um passeio pelo artigo e reflexão por três segmentos da IA que têm contribuído na busca por minimizar os danos causados pela pandemia.

Análise de Imagens
Em Ribeirão Preto (SP), no Supera Parque – ambiente para pesquisa e inovação em parceria entre a USP e prefeitura local –, a pesquisadora Paula Cristina dos Santos chefia um estudo para desenvolver um aplicativo que utiliza IA. A tecnologia identificará pacientes infectados pela Covid-19 a partir de radiografias simples do pulmão das pessoas.

Com forte uso de Estatística, o modelo procura características comuns provocadas nas imagens a partir dos danos causados aos pulmões pela Covid-19. Os algoritmos treinaram o programa com imagens de radiografia de pacientes do Brasil, China, EUA e Itália.

Na China, altamente desenvolvida em IA, a empresa gigante de tecnologia e serviços Alibaba criou um reconhecimento de imagens de tomografia computadorizada. O sistema inteligente é capaz de acertar que o paciente está com Covid-19 em 96% das vezes em apenas 20 segundos, com taxa de acerto superior à dos médicos. Para o treinamento, foram utilizadas 5.000 imagens de pacientes com a Covid-19 durante duas semanas.

Esse ramo do conhecimento em Inteligência Artificial é conhecido como Visão Computacional. A área tem muitas aplicações em outros meios de nosso dia a dia e tem ajudado no combate à pandemia.

Assistência por Monitoramento Remoto
Para ajudar a diminuir a superlotação e custos de internação em hospitais, a associação Baptist Health – organização sem fins lucrativos para assistência médica nos EUA –, desenvolveu um sistema de acompanhamento remoto on-line em seus pacientes que acompanha ao vivo a evolução da condição de saúde de cada pessoa.

O sistema utiliza técnicas de Machine Learning para enviar alertas à equipe médica, caso identifique anomalias. Além disso, permite que o paciente seja melhor assistido em sua casa ou em hospitais no mesmo momento.

Essa é uma área em IA que utiliza sensores no corpo humano e desenvolvimento de algoritmos que reconhecem alterações além do normal no organismo, o que auxilia a equipe médica em um melhor acompanhamento dos pacientes. Mecanismos já estão em desenvolvimento para monitorar alterações, por exemplo, com diabetes e injeção automática de medicamentos. Dessa forma, melhorará a qualidade de vida das pessoas.

A Robótica no combate à Covid
Mais uma vez na China, a utilização de robôs contribuiu para diminuir a propagação do coronavírus. Foram utilizados robôs autônomos para transporte de alimentos e medicamentos aos pacientes em quarentena. Assim, diminuiu o contágio da equipe médica e assistência.

Robôs autônomos que emitem luzes ultra-violeta-C (eficaz no combate ao vírus) e outros que espalham vapor de peróxido de hidrogênio foram utilizados para ajudar na desinfecção dos ambientes e diminuição das taxas de contágio.

Ainda para diminuir o contágio, foram utilizados drones com câmeras e sistemas de reconhecimento facial e de temperatura. Como resultado, houve facilidade no monitoramento de aglomerações, e possíveis vetores.

Para aproximar pacientes de seus familiares, hospitais têm utilizado robôs de telepresença para o contato. No Hospital das Clínicas, em São Paulo, um grupo de profissionais dos setores de humanização, cuidados paliativos e inovação já testa robôs com tablets acoplados para uma melhor comunicação com amigos e familiares dos pacientes.

Núcleo de Inteligência Artificial e Robótica
O Núcleo de IA e Robótica da ESEG, faculdade do Grupo Etapa, tem como objetivo colocar os alunos em contato com as técnicas e tecnologias que permitem o desenvolvimento desses sistemas inteligentes. Sejam problemas de seu dia a dia, ou algum projeto motivado por uma empresa parceira, o aluno poderá desenvolver sua capacidade de resolver problemas e criar soluções modernas baseadas em IA. A Instituição fornece todo o apoio com disponibilização de materiais didáticos e infraestrutura adequada nos laboratórios.

A abordagem adotada pelo Núcleo disponibilizará algumas trilhas de conhecimento, que permeiam o estudo da disciplina de aprendizado de máquinas e IA. Tais trilhas permitem que o aluno escolha seu caminho de aprendizado e o adeque de acordo com as necessidades do seu problema e do momento em que ele se situa.

Essas trilhas podem ter conteúdos dependentes de outras. Entretanto, o aluno sempre terá assistência em seus estudos no Núcleo, de modo que seu aprendizado seja otimizado. Algumas das trilhas disponibilizadas são:bases estatísticas; classificação e regressão; redes neurais; análise de imagens; e processamento de linguagem natural.

Os alunos possuem esse espaço e equipamentos oferecidos para Eseg para que eles utilizem como meio de enriquecer seus conhecimentos e desenvolver soluções relevantes para seu desenvolvimento pessoal e, principalmente, da sociedade.