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AI4COVID-19, una app como diagnóstico preliminar analizando la tos

AI4COVID-19
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La pandemia del Coronavirus (Covid-19) está causando estragos por todo el mundo y a la vez ha centrado a todos para trabajar de manera conjunta para poder superar esta crisis. Y es que personas de todas las áreas han empezado a contribuir y en el caso de los programadores y el área de la tecnología, también están centrando todos sus esfuerzos para contribuir con ese pequeño granito de arena.

Y es que con el número de personas afectadas y fallecidas por el nuevo coronavirus continúa aumentando en todo el mundo. Actualmente, la lucha contra esta enfermedad también implica el uso de inteligencia artificial.

De hecho, el personal que está dentro de este sector, están logrando desarrollar varias herramientas que permiten, en particular, optimizar el seguimiento de los pacientes o la desinfección de áreas contaminadas, investigación farmacéutica o detección.

Sobre este último punto, un equipo de investigadores de las universidades de Oklahoma (Estados Unidos), Kharkiv (Ucrania) y Michigan (Estados Unidos) pudieron crear una aplicación móvil que supuestamente ayuda con el diagnóstico de coronavirus gracias al análisis del sonido de tos del usuario.

Es importante mencionar que esta aplicación se encuentra en pruebas internas y no se ha liberado una versión de pruebas al público, por lo que meramente solo dieron a conocer un informe sobre lo que ha logrado hasta el momento.

La incapacidad para realizar pruebas a escala se ha convertido en el talón de Aquiles en la guerra en curso de la humanidad contra la pandemia de COVID-19.

Una prueba ágil, escalable y rentable, desplegable a escala global, puede actuar como un cambio de juego en esta guerra. Para abordar este desafío, aprovechando los resultados prometedores de nuestro trabajo previo sobre el diagnóstico basado en la tos de una variedad de enfermedades respiratorias, desarrollamos una prueba basada en Inteligencia Artificial (IA) para el diagnóstico preliminar de COVID-19.

La prueba se puede implementar a escala a través de una aplicación móvil llamada AI4COVID-19. La aplicación AI4COVID-19 requiere grabaciones de tos de 2 segundos del sujeto. Al analizar las muestras de tos a través de un motor de IA que se ejecuta en la nube, la aplicación devuelve un diagnóstico preliminar en un minuto.

Desafortunadamente, la tos es un síntoma común de más de dos docenas de afecciones médicas no relacionadas con COVID-19. Esto hace que el diagnóstico de COVID-19 a partir de la tos sola sea un problema extremadamente desafiante.

Resolvemos este problema desarrollando una novedosa arquitectura de IA con aversión al riesgo centrada en mediadores múltiples que minimiza el diagnóstico erróneo. Al momento de escribir, nuestro motor de IA puede distinguir entre la tos de pacientes con COVID-19 y varios tipos de tos sin COVID-19 con más del 90% de precisión. Es probable que el rendimiento de AI4COVID-19 mejore a medida que haya más y mejores datos disponibles. 

Si la aplicación detecta el sonido de la tos, se transmite a tres sistemas de clasificación paralelos e independientes: el clasificador de clases múltiples basado en el aprendizaje profundo (DL-MC), el clasificador de clases múltiples basado en aprendizaje automático clásico (CML-MC) y el clasificador binario basado en aprendizaje profundo (DL-BC).

Los investigadores integraron un detector de tos en su motor de IA, que es capaz de distinguir el sonido de otros 50 ruidos ambientales comunes. Para entrenar y probar el sistema de diagnóstico, recolectaron varios registros: 48 COVID-19, 102 bronquitis, 131 tos ferina y 76 ataques de tos normales.

Los resultados de los tres clasificadores se transmiten a un mediador. Si los clasificadores no están de acuerdo, la aplicación muestra que la prueba no es concluyente. De lo contrario, los tres clasificadores utilizarán diferentes enfoques que se validarán de forma cruzada, lo que conducirá a dos resultados (positivo o negativo).

Sus desarrolladores mencionan que AI4COVID-19 no está diseñado para competir con las pruebas clínicas que se estan realizando en casi todos los paises.

En cambio, ellos mencionan que su intención es ofrece una herramienta complementaria de tele-prueba desplegable en cualquier momento, en cualquier lugar, por cualquier persona, para que las pruebas clínicas y el tratamiento se puedan canalizar a quienes más lo necesitan, salvando así más vidas.

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