Contra el COVID-19: la Inteligencia Artificial

Si no fuera por la tragedia humana que supone el COVID-19, cualquier mente científica podría entusiasmarse con la contemplación del mayor laboratorio de experimentación en la historia de la humanidad: ningún otro evento ha sido capaz de mantener a más de un tercio de la humanidad (2.600 millones de personas) confinada en sus casas.

En poco más de dos meses, la parálisis de actividad humana ha hecho visible, de forma patente, los efectos negativos que nuestra especie produce sobre el planeta. Hemos parado todo y, en breve, se ha podido comprobar cómo la contaminación ambiental y acústica se reducía en las ciudades o cómo, libres de la presencia humana, se recuperaban los ecosistemas y la fauna salvaje.

Otros efectos beneficiosos del confinamiento han sido sociales: nos hemos visto obligados a teletrabajar y a poner en práctica la teleeducación y también la teleasistencia sanitaria (para los pacientes leves de COVID), instrumentos largamente postergados en su extensión y que ahora han demostrado su viabilidad «real» a gran escala.

También se han puesto de manifiesto otros efectos que deben movernos a la reflexión personal e institucional sobre la organización de la sociedad y la economía: la criticidad del sector logístico y de la cadena alimentaria; la necesaria reflexión sobre el mantenimiento de determinadas industrias en el suelo nacional; la vulnerabilidad del sector turístico y de una economía tan basada en él como la nuestra; la resiliencia y, a la par, los límites del sector sanitario; la esencial labor de guardia y custodia de infantes por el sector docente; las características de nuestras “viviendas-dormitorio” y la difícil adaptación psicológica al enclaustramiento en ellas; la relevancia de las relaciones domésticas familiares y las consecuencias de la soledad del domicilio unipersonal, tan frecuente en la sociedad moderna y tan alejado de nuestra herencia genética; …

Y es en este gran laboratorio global donde la «Inteligencia Artificial» (IA) está demostrando su gran potencial como instrumento al servicio de la humanidad, ante una pandemia u otros futuros eventos naturales o artificiales potencialmente catastróficos.

Es el momento de la IA

En un contexto tan excepcional como el presente, los sistemas de IA ya están demostrando su valor real. Podemos encontrarlos en los sistemas de diagnóstico automático del COVID-19, examinando placas de rayos-X o TAC y acortando sustancialmente el tiempo de diagnóstico respecto de los especialistas humanos. Están también presentes como herramienta de búsqueda de nuevos o antiguos medicamentos, detectando aquellos con las propiedades adecuadas para inhibir o bloquear los mecanismos de transmisión del coronavirus. Así mismo, está la IA haciendo posible el uso de robots de desinfección en las zonas de atención hospitalaria a pacientes infectados. Y hay IA detrás de los sistemas de vigilancia de enfermedades infecciosas, para la predicción de nuevas zonas con brotes epidémicos.

El excelente encaje entre las herramientas de la IA y los problemas a resolver hoy se sustenta, en gran medida, en una característica de la pandemia del COVID-19 para cuyo tratamiento los sistemas de IA son idóneos, característica que es común a toda situación novedosa y repentina: la necesidad de gestionar la incertidumbre.

La incertidumbre abunda más que las certezas en relación con el COVID-19, un territorio desconocido, sobre todo, por su escala: dudas sobre cuál es el porcentaje de población realmente infectado, sobre la tasa de mortalidad real, sobre la posibilidad o no de reinfectarse, sobre cuándo existirá una vacuna, dudas sobre el desconfinamiento masivo de la población…

Y volveremos a encontrarnos en la tesitura de “no saber que más hacer” cuando tengamos que gestionar nuevas oleadas de infecciones y, al mismo tiempo, no podamos permitirnos volver a paralizar toda la economía, a riesgo de provocar una “pandemia económica” de la que no podamos recuperarnos en mucho tiempo.

En un contexto donde prima la incertidumbre, los sistemas de IA aparecen como el recurso al que acudir, pues los sistemas tradicionales de resolución de problemas no funcionan cuando, ante el número de variables a considerar y su compleja interrelación, no se vislumbra un curso claro de acción.

La revolución de la IA en los sistemas de atención sanitaria

Una de las cosas que esta pandemia ha evidenciado es la necesidad de un cambio disruptivo en la atención sanitaria, cambio que debería centrarse en tres objetivos: 1. la mejora la salud de más población, pero, al mismo tiempo, con contención de los costes del Sistema Público Sanitario; 2. La reducción del tiempo de espera tanto para obtener un diagnóstico como para comenzar un tratamiento y, 3. La eliminación de los diagnósticos erróneos, producidos por falta de tiempo o de medios.

Pues bien, para provocar ese cambio disruptivo que alcance a la vez esos tres objetivos, no hay instrumento con mayor potencial que las tecnologías de auto-diagnosis basadas en sistemas de IA. Su desarrollo debe formar parte de la solución, primero, por su urgencia, de la pandemia del COVID-19 y, a continuación, por su importancia, del tratamiento de las enfermedades más comunes entre la población.

Se trata de emprender una revolución que convertirá en herramientas de ayuda diagnóstica a objetos de nuestra vida cotidiana, entre los que el protagonismo lo tendrá, incuestionablemente, el teléfono móvil: un dispositivo de alta tecnología como pocos. Nuestro móvil es, en realidad, un potente ordenador que, en palabras de Steve Jobs, el mítico director general de Apple, “además resulta que hace llamadas”.

Como dispositivo dotado de cámara, los teléfonos móviles nos permitirían fotografiar el resultado de las pruebas rápidas del COVID-19, de manera que un programa de visión artificial pueda interpretar sin ambigüedades su resultado. Como dispositivo con micrófono, podría grabar nuestra tos, de manera que un sistema de reconocimiento de patrones basado en IA pueda determinar si dicha tos puede ser síntoma o no del covid-19. Como dispositivo dotado de teclado y memoria, serviría para rellenar un cuestionario de síntomas y para introducir datos como nuestra temperatura corporal, de manera que, al conectarse con otro sistema de IA, éste pueda inferir, usando un árbol de decisiones, una opinión diagnóstica rica y fundamentada sobre si el usuario está infectado con COVID-19.

Para interaccionar con nosotros, el teléfono móvil consta de una pantalla, para presentarnos la información, unos altavoces para guiarnos o darnos instrucciones para realizarnos una prueba y, naturalmente, la capacidad de enviar y recibir datos a través de Internet, que amplía nuestras posibilidades diagnósticas mucho más allá de lo que permite los límites físicos de nuestro teléfono móvil.

La conexión a la red a través del móvil también nos permite trasladar datos a las autoridades sanitarias, de manera más o menos automática, en función de los resultados obtenidos en la evaluación diagnóstica, una conexión que también permitirá advertir a las personas que hayan podido estar en contacto con alguien infectado de COVID-19.

Además del teléfono móvil, otro objeto de nuestra vida cotidiana que nos permiten generar datos de utilidad médica es el reloj inteligente que usan los deportistas, de los que ya disponen millones de personas. Con ellos podemos incorporar información como la frecuencia cardiaca, la temperatura corporal o la saturación de oxígeno en sangre.

Todos esos datos, generados por objetos comunes, permitirán alimentar a los sistemas de IA, que son capaces de encontrar patrones o regularidades estadísticas donde los seres humanos en muchas ocasiones no podemos distinguir nada.

El reto principal a superar por la IA para realizar estas funciones de asistencia sanitaria frente al COVID-19 (y futuras pandemias) será la adaptación al entorno de trabajo real, que siempre es muy distinto al del laboratorio donde los sistemas de IA son creados. No es este un reto sencillo, pero, mediante las adecuadas técnicas de entrenamiento de la IA, no es insuperable.

Combatiendo el COVID-19 con sistemas personales de diagnóstico

Para que esta estrategia sea efectiva, se necesitarán dos cosas:

Que todos (los que lo deseen) tengan instalada una aplicación móvil para la asistencia en la prevención del COVID-19,
Que se disponga por todos de pruebas rápidas, sencillas de aplicar e interpretar y muy baratas, aunque su fiabilidad sea relativamente baja respecto a las pruebas en laboratorio.

Cumpliéndose ambos requisitos, se conseguirán grandes agregaciones de datos que es lo que permite a un sistema de IA realizar los mejores análisis. Y cuando trabajas con una IA que tiene a su disposición millones de datos, un test con una fiabilidad del 70% ya podría ser suficiente.

La extensión a la inmensa mayoría de la población de estas pruebas rápidas y económicas permitirá que sean realizadas por todos con mucha frecuencia y esto es lo que permitirá realizar el diagnóstico global de dónde se sitúa realmente una población en relación con los factores determinantes del desconfinamiento.

La decisión final respecto a si esa información médica personal, obtenida con teléfono móvil o reloj inteligente, se comparte con las autoridades sanitarias debe ser individual. Y sólo se obtendrá esa confianza ciudadana si obtiene un beneficio social claramente percibido.

La e-salud, una nueva era de la medicina asistencial

A través de lo urgente, una base de sistemas personales para el COVID-19, llegaremos a lo verdaderamente importante: desarrollar un sistema asistencial personal, que trabaje como la primera línea de nuestro sistema sanitario. Tanto para las enfermedades más prevalentes como para otras enfermedades infecciosas, de manera que, cuando llegue la próxima pandemia (que vendrá), estaremos mucho más preparados.

Gracias los sistemas personales de atención sanitaria basados en la IA, se convertirá en accesible el “arte” de la medicina diagnóstica en forma de un sistema fiable que cualquiera sepa utilizar. Como sucedió con los ordenadores, que, de ser programados por un equipo de ingenieros altamente especializados, se pasó a la situación actual, en la que cualquier niño de 10 años puede hacerlo.

Y cuando empiecen a surgir pequeños equipos específicos o periféricos para acoplar al teléfono móvil, que permitan nuevas capacidades diagnósticas, cuando cada familia tenga en casa su kit de atención médica, su equipo de e-salud, entonces podremos tomar el control de uno de los pocos ámbitos de nuestra vida que nos falta por conquistar: nuestra salud.