استخدامات الذكاء الصناعى وعلوم البيانات وانظمة المعلومات فى مكافحة الاوباء والإمراض المعديه مثل فيروس كورونا المستجد
بسم الله الرحمن الرحيم
 |
| استخدامات الذكاء الصناعى وعلوم البيانات وانظمة المعلومات فى مكافحة الاوباء والإمراض المعديه مثل فيروس كورونا المستجد covid19 |
علوم البيانات وانظمة المعلومات توفر العديد من القدرات والامكانيات والحلول، التى يمكن من خلالها المساعده فى مكافحة الاوباء والإمراض المعديه مثل فيروس كورونا المستجد covid19 وغيره من الاوباء ، فى حال ماتم استغلال تلك التقنيات التى توفرها علوم البيانات وانظمة المعلومات بالشكل المثالى ، فعلم البيانات مثلاً بمقدوره انشاء لوحات المعلومات التفاعليه ، وتحليلات النماذج الوبائيه ، والمساعده فى اقتراح افضل المركبات من اجل الوصول للعلاج المناسب ، وفى تاريخ الاوباء التى ضربت العالم ، فمثلاً لو قمنا بمقارنه بسيطه بين وباء الإنفلونزا الاسبانيه التى ضربت العالم منذ 100عام ووباء فيروس كورونا المستجد covid19، أهم فارق سيتضح لنا هو انه فى حالة وباء فيروس كورونا المستجد كمية البيانات الهائله الناتجه عن التقارير الرسميه والدراسات العلميه المرتبطه بعلم الفيروسات والاوبئه ، خصوصاً فيروس sars وفيروس mers ، وذلك بخلاف البيانات الضخمه المتاحه فى كل مكان حولنا ، التى ينتجها الناس فى الشبكات الاجتماعيه وشبكات الاتصال ، ومحركات البحث ، وكمثال على ذلك يمكن عبر تتبع حالات البحث المتزايده يوماً بعد يوم على محرك بحث جوجل مثلاً صادره من نطاق جغرافى معين، ربما يعتبر ذلك مؤشر لبدء ظهور وباء معين فى منطقه محدده ، وعلم البيانات يجمع بين ثلاث حزم رئيسيه من العلوم والمهارات والمعارف ، تبدأ بعلوم الاحصاء والرياضيات ، ثم المهارات البرمجيه الخاصه بأنظمة الحواسيب خصوصاً مجال الذكاء الصناعى وتعليم الآله ، ثم المعارف والعلوم المرتبطه بالمجال محل المشكله الذى يتم جمع بياناته وتحليلها ، وأبرز الجهود الحاليه المرتبطه بتوظيف علم البيانات فى مكافحة وباء كورونا المستجد ، هو ذلك التحدى الذى اطلقه مكتب سياسات العلوم والتكنولوجيا فى البيت الابيض فى الولايات المتحده الإمريكيه ، خلال منتصف مارس 2020 ، لبناء مركز بيانات مفتوح المصدر ، cord19 تشارك فيه مؤسسات حكوميه واكاديميه وشركات التكنولوجيا ، مثل مكتبة معهد الصحه الوطنيه nih ومعهد ألين لتقنية الذكاء الصناعى ، وجامعة جورج تاون ، وشركة جوجل ومركز ابحاث شركة مايكروسوفت ، وغيرها الكثير من المؤسسات العملاقه ، ومن خلال هذا التحدى يتم طرح مجموعه من الاسئله الهامه على الباحثين وعلماء البيانات فى جميع انحاء العالم ومن بعض تلك الاسئله المهمه : ما هى المعلومات المتوافره عن طرق نقل الإصابه بالفيروس ، وفترة حضانته ، وماهى العوامل البيئيه التى يتأثر بها ؟ ، ما هى المعلومات المعروفه عن أصل الفيروس ،وجيناته ونطاق تطوره وتحوره ؟ ، ماهى افضل الاجراءات المتبعه فى مكافحته خصوصاً فى الرعايه الصحيه ؟ ، ما هى المعلومات المعروفه عن فاعلية التداخلات غير الدوائيه والتشخيص والمراقبه ؟ ،وماذا عن مشاركة المعلومات ووسائل التعاون المشترك، وجوانب واعتبارات البحث الاخلاقيه؟،وماذا عن اللقاحات وبروتوكولات العلاج المتبعة؟ ، وهذا التحدى مستضاف على منصة kaggle وهى منصه تضم عدد هائل من علماء البيانات وعلماء تعليم الآله ، وحتى تاريخ كتابة هذا المقال جمع هذا التحدى عشرات الآلاف من الابحاث المتخصصه ، وذكر الباحث فى علم المعلوماتيه الحيويه فى قسم علم الوراثه فى جامعة ستانفورد الامريكيه أحمد متولى " يتفاقم الوباء بسرعه كبيره ونحن بحاجه لفهم الجوانب المختلفه المتعلقه بالفيروس ( يقصد فيروس كورونا المستجد covid19) والتعلم مما ينجح أو يفشل من اجراءات متبعه فى كل دوله وتوقع التداعيات الاقتصاديه وكلها نقاط يمكن لعلوم البيانات أن تكون مفيده فيها للغايه " ، ويشارك الباحث احمد متولى فى تحدى آخر اطلقه معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا متصل بتوظيف علم البيانات والذكاء الصناعى لمكافحة فيروس كورونا المستجد ، من اجل البحث عن حلول لتلك الآزمه ، تحديداً فى الجانب المتعلق بحماية الفئات الاكثر عرضه لخطر الإصابه ، وسبل دعم المؤسسات الصحيه بالموارد وفرق العمل والمعدات المناسبه ، وأكد الباحث أحمد متولى " على أن هناك جهوداً عديداً يمكن للبيانات المساهمه فيها مثل لوحة المعلومات التفاعليه التى طورها مركز علوم وهندسة النظم csse" ، وللعلم كذلك التطبيقات التى تجمع بين انترنت الاشياء وعلم البيانات تفيد ايضا ، مثل استعمال المستشعرات الحيويه القابله للارتداء والتى بمقدورها قياس درجات الحراره والنبضات وغيرها ، لدى الاشخاص المصابين او المحتمل اصابتهم او الاصحاء ، ويعتبر حاسب summit الذى يعد الكمبيوتر الاسرع فى العالم والذى انتجته شركة IBM الامريكيه ، نموذج على عملية استغلال وتوظيف البيانات لمحاكاة التجارب الطبيه لأختيار الادويه الأكثر فاعليه فى مكافحة هذا الوباء ، حيث قام هذا الجهاز بتحليل الآلاف من المركبات ، من آجل العثور على الإدويه الاكثر فعاليه وكانت النتيجه المقترحه 77 نوع دواء تم ترتيبها على مدى أفضليتها ، ويوجد العديد من النماذج والتحديات المرتبطه بذلك الامر .
أهم تقنيات الذكاء الصناعى التى استخدمت فى مكافحة وباء كورونا المستجد
متابعة انتشار الوباء من خلال التعلم الآلى
اعلنت منصة blu dot التى تعتمد فى عملها على الذكاء الصناعى فى تتبع انتشار الإمراض المعديه فى جميع انحاء العالم ، فى اواخر 2019 ، انه وضعت علامات على مجموعه من حالات الالتهاب الرئوى بشكل غير اعتيادى تحدث فى المنطقه المحيطه بسوق فى مدينة ووهان فى الصين ، وبعد ذلك بتسعة ايام ، اصدرت منظمة الصحه العالميه بيان اعلنت فيه عن اكتشاف فيروس جديد اصيب به شخص يعمل فى مستشفى ووهان وأدى لإصابته بالتهاب رئوى حاد ، وتستخدم منصة Blu Dot خوارزميات معالجة اللغه الطبيعيه ، والتعلم الآلى للأطلاع على المعلومات من العديد من المصادر للإشاره المبكره لحالات الإوبئه المعديه والتنبؤ بانتشارها ، وتقوم خوارزميات تلك المنصه بمتابعة تقارير الاخبار بجميع لغات العالم ، وشبكات الإمراض النباتيه والحيوانيه ، وبيانات المناخ من الأقمار الصناعيه ، والتحذيرات الرسميه التى تصدر من آجل تجنب المناطق المصابه بالوباء ، وفور الاعلان عن ظهور فيروس كورونا المستجد covid19 ، تتبعت بيانات تذاكر الطيران العالمية التي يمكن أن تساعد في التنبؤ بمسار وتوقيت تنقل المصابين المحتملين بعد ذلك، وبالفعل تنبأت بشكل صحيح بأن الفيروس سينتقل من ووهان فى الصين إلى بانكوك وسيول وتايبيه وطوكيو خلال الايام التاليه من ظهوره الاول ، كما قامت تلك الشركه بتوظيف عشرات الخبراء المتخصصين فى تخصصات معينه من أهمها ، أنظمة المعلومات الجغرافيه ، والتحليلات المكانيه ، وتصور البيانات ، وعلوم الحاسبات ، وخبراء من الاطباء متخصصين فى الإمراض المعديه ، والطب الاستوائى والصحه العامه ، وقام هؤلاء العلماء بفلترة البيانات التى تم جمعها بشكلاً آلى ، واوكلت اليهم مهمة التحليل الاخير للبيانات ، ليتأكد علماء الطب والأوبئه من صحة منطق الاستنتاجات من الجانب العلمى ، ثم يتم ارسال التقارير للحكومه ومؤسسات الصحه العامه .
استخدام تقنيات الذكاء الصناعى لتشخيص المصابين بفيروس كورونا المستجد
طورت شركة Baidu الصينيه نظام للذكاء الصناعى يعتمد على كاميرات تستخدم الرؤيه الحاسوبيه ، واجهزة الاستشعار بالأشعه تحت الحمراء للتنبؤ بدرجة حرارة الاشخاص فى الاماكن العامه ، وبأمكان هذا النظام فحص حوالى 200 شخص فى الدقيقه الواحده ولايزال تحت التطوير المستمر لزيادة كفاءته وامكانياته ، حيث يكشف النظام اى شخص درجة حرارته تتجاوز الـ 37 ، كما طورت شركة Alibabaالصينيه كذلك نظام ذكاء صناعى يمكنه الكشف عن فيروس كورونا المستجد covid19 من خلال التصوير المقطعى المحوسب للصدر ، وذكر الباحثين المطورين لهذا النظام أنه يتمتع بدقة تبلغ 96% فى التشخيص ، وقد دُرب على بيانات من 5000 حاله مصابه بالفيروس ، وبأمكانه اجراء الاختبار خلال 20 ثانيه مقابل 15 دقيقه يستغرقها الخبير البشرى فى تشخيص المرض ، كما يمكنه كذلك التفرقه بين فيروس كورونا المستجد covid19 والالتهاب الرئوى خلال مده بسيطه ، وعلى حسب ما ذكر تعتمد العديد من المستشفيات الصينيه على هذا النظام حالياً .
استخدام الروبوت فى التعامل مع المرضى وعمليات التعقيم
الروبوت يعد من أهم واكثر الاجهزه التى يستخدم فيها الذكاء الصناعى ، ومن أهم الطرق الرئيسيه المتبعه حالياً لمنع انتشار العدوى ، هى تقليل الاتصال بين الاشخاص المصابين او المحتمل اصابتهم بفيروس كورونا المستجد covid19 مع غيرهم من الاشخاص ، ولذلك تعمل العديد من الشركات والمؤسسات على أتمته بعض الاجراءات التى تتطلب التفاعل مع المرضى ، كما تستخدم فى بعض المناطق الطائرات بدون طيار الدرون والروبوتات لتسليم الاشياء بدون تلامس ولرش المطهرات والمعقمات فى الاماكن العامه ، كما يستخدم الروبوت كذلك فى فحص درجات الحراره والبحث عن اعراض فيروس كورونا المستجد covid19 ، كما يستخدم الروبوت فى المستشفيات لتقديم الطعام والعلاج للمرضى فى المستشفيات ، كما يقوم بتعقيم الغرف والتواصل مع المرضى وغيرها من المهام وهذا يقلل من عدد العمال اللازمين لتشغيل المستشفى كما يحد من نسب الإصابه بين العاملين بها .
استخدام الذكاء الصناعى للمساعده فى صنع لقاح لفيروس كورونا المستجد covid19
أزمة وباء فيروس كورونا المستجد ستظل موجوده حتى ظهور لقاح مضاد له ، ومن المعروف أن تطوير عقاقير وادويه جديده عمليه معقده وطويله وتستهلك ميزانيات ضخمه ، وتكلف مليارات الدولارت ، ومن الممكن أن تستغرق اعوام طويله ، وذلك بخلاف المشكلات والجدل المثار حول فيروس كورونا المستجد covid19 من جوانب عديده ، وبالطبع هذا النطاق الزمنى الطويل الذى يستغرقه صنع لقاح لايتناسب مع سرعة انتشاره الكبيره والمتسارعه فى العالم ، وهنا يمكن لتقنية الذكاء الصناعى المساعده فى انتاج لقاح لفيروس كورونا المستجد covid19 بشكلاً اسرع اعتماداً على تلك التقنيه الحديثه بما توفره من امكانيات ، وقد اعلن مختبر Deep mind لأبحاث الذكاء الصناعى الذى استحوذت عليه جوجل عام 2014م ، انه يستعمل التعلم العميق من اجل اكتشاف معلومات جديده عن بنية البروتينات المرتبطه بفيروس كورونا المستجد covid19 ،و أعلنت شركة IBM الامريكيه لصناعة الحواسيب مبادرة تزيد الوصول إلى الحوسبة الفائقة Supercomputers للمجموعات البحثية التي تعمل على إيجاد لقاح لفيروس كورونا المستجد covid19 ،وقد استخدم بعض الباحثون حاسب الشركه العملاق summit فى فحص الآلآف المركبات المحتمل أن ترتبط بالبروتين الرئيسى فى فيروس كورونا المستجد covid19 وتجعله غير قادر على الألتصاق بالخلايا المضيفه فى جسم الانسان ، و حتى تاريخ كتابة هذا المقال تم تحديد حوالى 77 مركب يمكن اختبارها تجريبيا من اجل تطوير لقاح لهذا الفيروس .
موضوعات قد تهمك :