Intelligenza artificiale e data sharing per battere il Coronavirus

Di fronte alla prima epidemia globale dell’epoca contemporanea, spetta alla potente alleanza tra scienza medico-farmaceutica e tecnologia il compito di mettere in campo risposte globali. Il Coronavirus è infatti il primo drammatico banco di prova per misurare come la filosofia dell’openness - combinata con piattaforme tecnologiche avanzate, sistemi di supercalcolo, masse di dati e una comunità scientifica mondiale che ormai ha imparato a sfruttare le possibilità dell’intelligenza artificiale - possano innescare meccanismi nuovi di collaborazione virtuosa, resi ancora più accelerati dalla spinta dall’emergenza che il mondo sta vivendo.

Se a fare quotidianamente notizia sono infatti gli annunci degli aiuti messi in campo dalle big tech per portare un primo aiuto concreto nella lotta alla pandemia (dai 3,5 milioni di euro donati da Amazon alla Protezione civile italiana, ai 25 milioni elargiti da Zuckerberg al progetto di ricerca lanciato dalla Gates Foundation, fino ai 100 milioni del colosso cinese Tencent a ospedali e strutture sanitarie di diversi Paesi), a fare la differenza in maniera importante e strategica sono e saranno le tecnologie che le aziende del digital stanno mettendo in campo per supportare un importante cambio di paradigma in atto a livello scientifico: il Coronavirus ha messo nell’angolo rivalità e personalismi e la comunità della ricerca – comprese le grandi case farmaceutiche e le piccole ma decisive start-up del biotech – si è subito orientata nel condividere conoscenze e competenze per arrivare il più in fretta possibile a dare una risposta farmacologica efficace al virus. Da un lato attraverso piattaforme collaborative e dataset condivisi cui ricercatori, aziende, università e centri di ricerca possono accedere, attingere e condividere dati, idee e attività. Dall’altro, mettendo a disposizione dell’attività dei ricercatori le proprie potenze di calcolo e i propri sistemi di data analysis.

Prima a essere colpita dal contagio, la Cina è stata anche il primo Paese a percorrere la strada della condivisione tecnologica per rendere più rapida ed efficace la risposta. Il progetto più interessante è quello strutturato a tempo di record dalla Alibaba Foundation, che con il supporto della Jack Ma Foundation (la fondazione privata del fondatore del colosso dell’e-commerce e dei mobile payment) ha messo i propri server cloud a disposizione della comunità scientifica e ha lanciato un vasto programma di contrasto al virus che fa capo all’attività del Fighting Covid-19 Technology Center (slogan dell’operazione: «One World, One Fight!».

La potenza di calcolo dell’Hpc - High Performance Computing del colosso cinese è stata messa gratuitamente a disposizione dei diversi soggetti impegnati nella lotta al virus: i centri di ricerca pubblici di tutto il mondo che stanno lavorando allo sviluppo di farmaci antivirali, le istituzioni mediche che attraverso l’utilizzo dell’Intelligenza artificiale possono migliorare l’efficienza degli screening per l’individuazione del Covid-19 e la “lettura” degli esami polmonari fatti a pazienti colpiti dalla malattia, ma anche le istituzioni internazionali e i decisori politici, che attraverso sistemi di deep learning possono trovare strumenti utili «per prendere decisioni ben informate sulla base di una corretta analisi dei dati di progressione e diffusione del virus», dicono da Alibaba.

«Lo sviluppo di nuovi farmaci e vaccini contro il Covid-19 richiede grandi quantità di analisi dei dati, nonché la possibilità di effettuare screening approfonditi e comparazioni all’interno di tutta la letteratura scientifica esistente», spiegano dal colosso cinese. «La tecnologia Hpc e l’impiego dell’intelligenza artificiale consentono di mettere in connessione i diversi istituti di ricerca scientifica indipendentemente dalla loro location, eseguire il sequenziamento genico del virus, condurre ricerca e sviluppo di nuovi farmaci in maniera condivisa e abbreviare così in maniera significativa il ciclo di ricerca e sviluppo. Il Global Health Drug Discovery Institute di Pechino (vedi qui) ha istituito una piattaforma scientifica per la condivisione dei dati e una piattaforma per lo screening delle risposte farmaceutiche al Covid-19 con il supporto della potenza di calcolo dei nostri sistemi di intelligenza artificiale. Grazie a queste tecnologie, istituti di ricerca e università hanno aumentato la velocità di trasmissione delle informazioni biologiche di 5 volte e hanno ridotto il tempo di screening virtuale per i farmaci antivirali da un mese a una settimana».

Non solo. La piattaforma di Alibaba ha anche istituito uno spazio virtuale dedicato a medici e strutture ospedaliere: nell’area dell’International Medical Expert Communication Center, medici e direttori sanitari impegnati nella lotta al virus – a partire dall’esperienza degli staff di dottori che per primi hanno affrontato la cura dei pazienti contagiati in Cina – mettono le proprie esperienze e competenze a disposizione degli ospedali di tutto il mondo. La piattaforma consente di rendere disponibili materiali e testimonianze a tutti, attraverso un sistema di traduzione istantanea in 11 lingue e una library in progressivo arricchimento di video, documenti, webinar e live broadcast con medici ed esperti cinesi.

Negli Stati Uniti, dove il virus sta esplodendo con una progressione senza precedenti, la chiamata alla condivisione rivolta alla comunità scientifica è arrivata direttamente dalla Casa Bianca, che ha spostato e sostenuto l’iniziativa promossa dell’Allen Institute for Ai (vedi qui), che, insieme a diversi enti filantropici e di ricerca, ha tempestivamente promosso il progetto Cord-19, acronimo che sta per Covid-19 Open Research Dataset: una piattaforma che consente di mettere a disposizione di tutti un ricchissimo dataset (a oggi composto da oltre 44 mila articoli) sulla letteratura riguardante Covid-19, Sars-Cov-2 e tutta la famiglia dei Coronavirus.

Il White House Office of Science and Technology Policy ha promosso una call to action (qui il link) verso tutti gli esperti (scienziati, clinici, ricercatori del pharma) per scandagliare con tecniche di machine learning e algoritmi predittivi questa enorme mole di dati – la più vasta raccolta di pubblicazioni scientifiche relative a questa tipologia di virus – alla ricerca di elementi utili per accelerare la ricerca di rimedi. Alla partenrship hanno aderito la Chan Zuckerberg Initiative (la fondazione filantropica dei coniugi Zuckerberg), Microsoft Research, National Institutes of Health’s National Library of Medicine, Georgetown University Center for Security and Emerging Technology, Cold Spring Harbor Laboratory e la piattaforma Kaggle Ai, di proprietà di Google, che si rivolge a una platea di oltre 4 milioni di data scientist (Google, come annunciato in un lungo post del Ceo Sundar Pichai, ha inoltre messo a disposizione 20 milioni di dollari in crediti Google Cloud per istituzioni accademiche e ricercatori, che potranno così utilizzare le potenze computazionali e l'infrastruttura di Big G per lo studio di potenziali terapie e vaccini).

Alla grande e globale chiamata alle armi del mondo della ricerca, l’Europa ha risposto con l’iniziativa del Consorzio Ai4Eu, che ha aperto uno spazio di confronto sulla propria piattaforma, usata principalmente da ricercatori di intelligenza artificiale, per trovare metodologie, dataset, modelli che possano essere utili per studiare il virus. Strumento che viaggia in parallelo con la call promossa da AIxIA, l’Associazione Italiana per l’Intelligenza Artificiale, mirata alla creazione di una task-force che affianchi le agenzie governative, le istituzioni pubbliche e il sistema sanitario nella gestione della crisi. La proposta ha avuto il supporto di Claiure, la Confederazione dei Laboratori per la Ricerca sull’Intelligenza Artificiale in Europa (https://claire-ai.org), che ha già raccolto l’adesione di molti ricercatori impegnati nel mettere a disposizione le loro capacità e competenze a titolo completamente gratuito.

Da parte loro, gli esperti Ai possono dare il loro contributo nell’analisi dei dati epidemiologici per comprendere meglio la diffusione del virus, oltre che delle informazioni relative ad analisi molecolari e proteiche per aiutare la scoperta di nuovi farmaci e sulla mobilità per identificare le zone a rischio elevato. La proposta di AIxIA comprende poi anche altri ambiti tecnologici da esplorare, come il monitoraggio a distanza dei malati con dispositivi di e-health, lo studio delle Tac polmonari per diagnosticare la malattia, chatbot informativi, stampa 3D per dispositivi medici d’emergenza, robot per aiutare il personale in ospedale e rilevamento automatico delle fake news per “ripulire” i social da informazioni non corrette o dolose.