Newsy

Zaawansowane algorytmy stosowane przez zespoły naukowców mogą niebawem trafić do smartfonów. Będą pomagać w walce z pandemią

2020-12-29  |  06:00
Mówi:dr hab. inż. Tomasz Trzciński
Funkcja:adiunkt na Wydziale Elektroniki i Technik Informacyjnych
Firma:Politechnika Warszawska
  • MP4
  • Pandemia koronawirusa przyczyniła się do rozwoju technologii z zakresu robotyki zautomatyzowanej oraz uczenia maszynowego. Inteligentne technologie wspomagają medyków i naukowców w walce z COVID-19 na każdym polu, począwszy od procesów matematycznego modelowania rozprzestrzeniania się choroby, poprzez analizę pacjentów, na dezynfekcji przestrzeni publicznych i opracowywaniu leków skończywszy. – Duża część algorytmów, które dzisiaj są stosowane wyłącznie w celach naukowych, przejdzie do urządzeń, z których korzystamy na co dzień, takich jak smartfony – przewiduje dr hab. inż. Tomasz Trzciński z Politechniki Warszawskiej.

    – Naukowcy badają możliwości wykorzystania sztucznej inteligencji i robotyki w wielu różnych dziedzinach, począwszy od modelowania przebiegu samej pandemii, metody modelowania różnego rodzaju leków czy sposobów na walkę z koronawirusem. W tym m.in. modelowania procesu drug discovery, czyli odkrywania nowych połączeń między różnymi substancjami w celu zwalczania wirusa – mówi agencji informacyjnej Newseria Innowacje dr hab. inż. Tomasz Trzciński, adiunkt z Instytutu Informatyki Politechniki Warszawskiej.

    Dobrym przykładem zrobotyzowanego systemu oceny ryzyka zakażenia koronawirusem jest maszyna ARIS-K2. Ten robot medyczny na bieżąco monitoruje temperaturę pacjentów przemieszczających się po korytarzach placówek służby zdrowia, oczyszcza pomieszczenia z patogenów za pośrednictwem emitera promieni UV i pełni rolę podręcznej stacji dezynfekującej. Dzięki tak szeroko zakrojonemu arsenałowi środków zapobiegawczych jest w stanie zminimalizować ryzyko transmisji wirusa i błyskawicznie zidentyfikować potencjalnych nosicieli.

    – Klasycznym sposobem na zapobieganie rozprzestrzeniania się wirusa jest pomiar temperatury, ale są też sposoby oparte na analizie obrazu i sztucznych sieciach neuronowych, które analizują termowizyjnie. Z perspektywy tego, czym zajmujemy się w Instytucie Informatyki, metody głębokiego uczenia są również stosowane np. do analizy oddechów czy dźwięków – wskazuje ekspert.

    Równie przydatny w dobie pandemii okazał się robot CoDaBot autorstwa inżynierów z BoKa Automatisierung. To mobilne laboratorium wyposażono w algorytmy wyspecjalizowane w sortowaniu próbek do testów na koronawirusa. Maszyna swoją wydajnością przewyższa ludzkich laborantów, gdyż w ciągu godziny jest w stanie przeanalizować ok. 500 próbek materiału badawczego. Nie naraża przy tym personelu na bezpośredni kontakt z próbkami, ograniczając tym samym ryzyko transmisji koronawirusa na zespół medyczny.

    – Pandemia przyspieszyła rozwój algorytmów i badań związanych z wykorzystaniem uczenia maszynowego w tym trudnym dla nas okresie. Ale tak jak wcześniej te algorytmy zostały w naturalny sposób zaaplikowane do działań militarnych czy do normalnego funkcjonowania szpitali, tak teraz dodatkowe finansowanie, które zostało przekierowane w stronę rozwoju badań i nauki do celów zwalczania wirusa, znacząco ułatwiło rozwój tych algorytmów, dostęp do danych czy też unaoczniło wagę tego problemu, w związku z czym tempo rozwoju znacząco wzrosło – przekonuje dr hab. inż. Tomasz Trzciński.

    O ogromnym potencjale sztucznej inteligencji w procesie opracowywania nowych leków najlepiej świadczy ostatni sukces zespołu DeepMind – opracowanie algorytmu AlphaFold, wyspecjalizowanego w przewidywaniu przestrzennej struktury białek na podstawie ich sekwencji aminokwasowej. Zrewidowana odsłona oprogramowania zaprezentowana podczas tegorocznego konkursu Critical Assessment of Structure Prediction może pochwalić się dokładnością procesów predykcyjnych na poziomie 90 proc., a wdrożenie jej do powszechnego użytku pozwoli przyspieszyć prace nad opracowywaniem nowych, innowacyjnych leków.

    W walce z COVID-19 przydatne okazały się z kolei algorytmy predykcyjne, które pozwalają przewidywać rozwój pandemii zarówno w skali lokalnej, jak i globalnej.

    – Grupa MOCOS [MOdelling COronavirus Spread – przyp. red.] wraz z grupą badawczą prof. Przemysława Biecka z Wydziału MiNI Politechniki Warszawskiej przygotowują aktualizowane praktycznie w trybie codziennym prognozy, w jaki sposób pandemia się rozwija. Wykorzystują w tym celu właśnie modelowanie oparte na danych oraz metodę uczenia maszynowego, czyli szeroko pojmowanej sztucznej inteligencji – wskazuje adiunkt na Politechnice Warszawskiej.

    O tym, jak skuteczne są rozwiązania tego typu, najlepiej świadczy przypadek firmy technologicznej BlueDot. To jej algorytm jako pierwszy zaalarmował naukowców o ryzyku wybuchu pandemii, jeszcze zanim WHO ostrzegła przed COVID-19 cały świat. Sztuczna inteligencja wychwyciła z zasobów Big Data, zawierających wpisy z serwisów społecznościowych, dane o rezerwacjach lotniczych czy raporty z lokalnych ośrodków pomocy medycznej o mikrotrendach. Na ich podstawie rozpoznała ognisko zachorowań jako ostrą chorobę płuc, która finalnie przerodziła się w pandemię COVID-19.

    Zaawansowane inteligentne algorytmy predykcyjne ma na swoim koncie także wrocławska firma DataWalk. Jej algorytm przystosowano do analizy zasobów Big Data w poszukiwaniu zależności zachodzących pomiędzy pozornie nieskorelowanymi informacjami. Analiza ta wykorzystywana jest do symulowania powiązań pomiędzy badaną grupą, aby ustalić, kto mógł mieć kontakt z zarażoną osobą.

    – Duża część algorytmów, które dzisiaj są stosowane wyłącznie w celach naukowych, przejdzie do urządzeń, z których korzystamy na co dzień. Telefony komórkowe nosimy ze sobą praktycznie cały czas, rozszerzenie ich funkcjonalności o dodatkowe sensory, które badają tempo oddechu czy temperaturę ciała, jeszcze bardziej się spopularyzuje. Nie będą to tylko gadżety sportowców, będą to po prostu narzędzia w walce z codziennymi zarazkami czy wirusami – przewiduje dr hab. inż. Tomasz Trzciński.

    Czytaj także

    Kalendarium

    Więcej ważnych informacji

    Newseria na XVI Europejskim Kongresie Gospodarczym

    Jedynka Newserii

    Jedynka Newserii

    Venture Cafe Warsaw

    Transport

    Chiny przyspieszają inwestycje w odnawialne źródła. Nie przestają jednak rozbudowywać mocy węglowych

    Coraz dotkliwsze skutki zmian klimatycznych, ale przede wszystkim chęć zbudowania bezpieczeństwa energetycznego i uniezależnienia się od zewnętrznych dostaw surowców skłoniły rząd w Pekinie do ekspresowych inwestycji w nowe moce odnawialnej energii. W efekcie Chiny wyrastają na globalnego lidera transformacji energetycznej – odpowiadają dziś za największy na świecie przyrost mocy zainstalowanych w fotowoltaice i wiatrakach. Co ciekawe, nie rezygnują jednak przy tym również z inwestycji w energetykę węglową.

    Infrastruktura

    Polskie rolnictwo potrzebuje inwestycji infrastrukturalnych. Niezbędna jest budowa agroportów i rozwój połączeń kolejowych

    Brak inwestycji w porty i kolej ogranicza potencjał eksportu rolnego, oznacza też problem z tranzytem ukraińskiego zboża. Konieczna jest przede wszystkim budowa agroportów. – Mierzymy się z dużą nadwyżką zboża, którą trzeba wywieźć jak najszybciej, żeby zwolnić powierzchnie magazynowe do żniw na kolejny sezon, i w związku z tym potrzebne jest coraz szybsze tempo wywożenia – mówi Stefan Krajewski, wiceminister rolnictwa i rozwoju wsi. Część ekspertów zastanawia się jednak nad długofalowym uzasadnieniem takich inwestycji.

    Ochrona środowiska

    Ciech od czerwca będzie działać jako Qemetica. Chemiczny gigant ma globalne aspiracje i nową strategię na sześć lat

    Globalizacja biznesu, w tym możliwe akwizycje w Europie i poza nią – to jeden z głównych celów nowej strategii Grupy Ciech. Przedstawione plany na sześć lat zakładają także m.in. większe wykorzystanie patentów, współpracę ze start-upami w obszarze czystych technologii i przestawienie biznesu na zielone tory. – Mamy ambitny cel obniżenia emisji CO2 o 45 proc. do 2029 roku – zapowiada prezes spółki Kamil Majczak. Nowej strategii towarzyszy zmiana nazwy, która ma podsumować prowadzoną w ostatnich latach transformację i lepiej podkreślać globalne aspiracje spółki. Ciech oficjalnie zacznie działać jako Qemetica od czerwca br.

    Szkolenia

    Akademia Newserii

    Akademia Newserii to projekt, w ramach którego najlepsi polscy dziennikarze biznesowi, giełdowi oraz lifestylowi, a  także szkoleniowcy z wieloletnim doświadczeniem dzielą się swoją wiedzą nt. pracy z mediami.