هوش مصنوعي با توانايي تشخيص اهميت فكس؛ جديدترين سلاح در مقابل كرونا

ويروس كرونا افراد بسيار زيادي در سراسر جهان را گرفتار كرده است. در حال حاضر تقريبا تمام كلاس‌هاي يادگيريي به‌صورت الكترونيك برگزار مي‌شوند و افراد زيادي به‌صورت دوركار به انجام كار خود مشغول هستند. اين ويروس سرعت انتقال بالايي دارد و به همين دليل ظرف مدت نسبتا كوتاهي توانست به بيشتر كشورهاي جهان برسد. متأسفانه افرادي نيز به دليل ابتلا به اين ويروس جان خود را از دست داده‌اند.

تاكنون آزمايش‌هاي بسياري براي ساخت واكسن‌ جلوگيري از ويروس كرونا انجام شده است و در حال حاضر چندين نسخه مختلف از اين دارو توليد شده و به مرحله آزمايش انساني رسيده است؛ اما هنوز اين بيماري بر سراسر جهان احاطه دارد و تيم‌هاي پزشكي براي مداواي افراد بيمار تلاش مي‌كنند. افرادي كه در ايالات متحده آمريكا مشغول ياري رساندن به بيماران هستند، اكنون اطلاعات بيشتري درباره‌ي دستگاه‌ها و وسايل مورد نياز براي مقابله با اين بيماري دارند.

براساس گزارش Wired، كاركنان قسمت پاسخ‌دهي به امور مربوط به Covid-19 در بخش بهداشت شهرستان كنترا كوستا در نزديكي سانفرانسيسكو، اكنون ابزارهاي بيشتري براي آگاهي از روش‌هاي مختلف تشخيص بيماري و اطلاع‌رساني موارد مربوط به آن در دست دارند. يكي از اين ابزارهاي جديد و تا حدي عجيب، به دستگاه‌ نمابر (فكس) مربوط مي‌شود. شايد افراد كمي بدانند؛ اما فكس براي پاسخگويي به مسائل مربوط به همه‌گيري كرونا در ايالات متحده آمريكا وسيله‌اي حياتي است.

سراسر اين شهرستان، آزمايشگاه‌ها و ارائه‌دهندگان خدمات بهداشتي گزارش‌هاي افراد درگير با ويروس كرونا را به دپارتمان محلي بهداشت ارسال مي‌كنند. مسئولان سرويس‌هاي خدمات بهداشتي كنترا كوستا، از اين داده‌ها براي شروع رديابي بيماران يا ارسال كمك در موارد خاص، استفاده مي‌كنند. از كمك‌هاي اضافه در انديشه متخصصين گرفته‌شده مي‌توان به مراقبت خاص در خانه اشاره كرد.

در يك روز عادي در كنترا كوستا، تنها نزديك به نيمي از گزارش‌هاي مذكور از طريق رسانه‌هاي الكترونيكي ارسال مي‌شوند؛ مابقي كه صدها برگه هستند، توسط فكس به دست مسئولان مي‌رسند. همين مسئله باعث مي‌‌شود خواندن آن‌ها كار بسيار دشوار و زمان‌بري شود. استريبلينگ، متخصص برنامه بهداشت عمومي كنترا كوستا، مي‌گويد:

ممكن است انجام اين كار، به‌خصوص در روزهاي اوج ويروس كرونا، بسيار زمان‌بر و طولاني شود. اين احساس كه «من هرگز نمي‌توانم از پس اين همه فكس بربيايم» در وجود انسان ايجاد مي‌شود.

اما بار ديگر علم به كمك انسان‌ها آمده و خبر خوبي براي پاسخ‌دهندگان نمابر شهرستان كنترا كوستا آورده است. براي كمك به اين افراد در فرايند مطالعه اسناد ارسال‌شده توسط فكس، از فناوري جديدي كمك گرفته مي‌شود. دپارتمان بهداشت اين منطقه با همكاري محققان دانشگاه استنفورد، نرم‌افزاري ساخته‌ و آن را Covid Fast Fax نام‌گذاري كرده‌ است. اين نرم‌افزار كار پاسخ‌دهندگان اين بخش را چند برابر آسان‌تر مي‌كند.

Covid Fast Fax وظيفه‌ دارد اضطراري‌ترين فكس‌هاي ارسالي را با استفاده از الگوريتم‌ يادگيري ماشين، پرچم‌گذاري كند. هنگامي كه متخصصان بهداشت از تعطيلات كوتاه سال نوي خود بازگشتند، صدها فكس انباشته‌شده وجود داشت كه هنوز خوانده نشده بود؛ اما حداقل مي‌دانستند بايد از كجا شروع كنند و كدام گزينه‌ها اضطراري‌تر هستند. استريبلينگ در توضيح اين فناوري مي‌گويد تعطيلات بهترين زمان براي آزمايش اين نرم‌افزار بود.

شايد بتوان توسعه اين نرم‌افزار را به ساخت اولين مدل ماسك‌ بهداشتي يا محلول‌ ضدعفوني نسبت داد؛ مواردي كه توسط ذهن‌هاي خلاق و در روزهايي كه به آن‌ها نياز بود ساخته شدند. در سال ۲۰۲۰، چنين پروژه‌هايي مي‌توانند نجات‌دهنده‌ي زندگي افراد زيادي باشند. همكاران دانشگاه استنفورد اكنون كد نرم‌افزار و روش خود را براي استفاده ساير محققان و بخش‌هاي بهداشتي منتشر كرده‌اند.

بعد از اينكه آميت كاوشال، استاد دانشگاه استنفورد و پزشك معالج كه در زمينه ادغام يادگيري ماشين در مراقبت‌هاي بهداشتي كار مي‌كند، بهار امسال مهارت‌هاي خود را به اين دپارتمان ارائه كرد، اين هوش مصنوعي براي كمك به پاسخ‌دهندگان بخش بهداشتي كنترا كوستا خلق شد. كاوشال براي رديابي ويروس كرونا از طريق يك اپليكيشن كه با سيگنال‌هاي بلوتوث كار مي‌كند نيز پيشنهاد جالبي داده بود. اما مقامات وقتي او مفهوم خط فكس تقويت‌شده با هوش مصنوعي را ارائه كرد بيشتر هيجان زده شدند و سريع‌تر اين ايده را قبول كردند و به مرحله اجرايي رساندند.

اشكال مقامات بهداشتي اين شهرستان تنها به حجم فايل‌هاي ارسالي توسط فكس محدود نمي‌شود و موارد ديگري باعث مي‌شد كار كردن براي آن‌ها از هميشه سخت‌تر باشد. از آن‌جايي كه ما در قرن بيست و يك هستيم، فايل‌ها به‌صورت پي‌دي‌اف در فكس ظاهر مي‌شوند نه برگه‌هاي جداگانه كه شود آن‌ها را انتخاب كرد. اما تشخيص و ارزيابي كيس‌هاي مربوط به بيماري Covid-19 با يك نگاه اشكال است. اين موارد را مي‌توان به شكل‌هاي مختلف كه براي بيماري‌هاي ديگر  مورد استفاده قرار مي‌گيرند، گزارش داد؛ اغلب مواقع اين اسناد به‌صورت دستي نوشته شده‌اند و تايپي نيستند و گاهي اوقات، همراه ‌با پيام‌ها و سوابق ديگر اسال مي‌شوند. در يك روز معمولي، دو متخصص بهداشت عمومي براي خواندن و اولويت‌بندي فكس‌هاي ورودي تعيين مي‌شوند.

استريبلينگ كه مدتي وظيفه رسيدگي به تيم نظارت بر داده‌هاي پرونده‌هاي ورودي را داشت، مي‌گويد:

تعداد بسيار كمي از نمابرها يكسان هستند. مطالعه آن‌ها نيازمند توجه به جزئيات است و يادگيري خاصي نياز دارد كه بدانيد چه چيزي مشاهده مي‌كنيد. انجام اين كار براي هشت ساعت يا بيشتر، واقعا دشوار است.

 كاوشال و محققان استنفورد، با هدف كاهش اين اشكال، با استفاده از نرم‌افزار يادگيري ماشيني كه تصاوير را تجزيه و تحليل مي‌كند به كمك اين بخش آمده‌اند. فناوري استفاده‌شده توسط اين گروه بيشتر توسط محققان پزشكي كه در زمينه تومورها فعاليت دارند، مورد استفاده قرار مي‌گيرد و اين اولين باري است كه از چنين تكنيكي براي مطالعه فكس‌ استفاده مي‌شود.

براي آزمايش اين سيستم، از اطلاعات حقيقي بيماران استفاده نشد؛ زيرا اين مطالب بسيار حساس هستند و نبايد به آن‌ها به چشم  نمونه آزمايشي نگاه كرد. براي ايجاد نمونه‌ي آماري، كاوشال برخي از پزشكان همكار را براي پر كردن فرم‌هاي گزارش بيماري با داده‌هاي بيمار كه به‌طور تصادفي توليد شده بودند به كار گرفت. فرم‌هاي جعلي براي ايجاد داده‌هاي نمونه با ظاهري معتبر به خط نمابر ارسال شد. دانشجويي به نام آدام لاورتو از اين داده‌ها براي يادگيري نرم‌افزار مذكور استفاده كرد تا طبقه‌بندي كند كه آيا يك صفحه از فكس ورودي حاوي گزارش جديد Covid-19 است يا به مورد ديگري مانند پرونده پزشكي يا گزارش بيماري سل مربوط مي‌شود.

نتايج خوب بود؛ اما اين تيم وقتي كه سعي در ساخت مدل دوم هوش مصنوعي براي رونويسي خودكار تمام داده‌هاي آن صفحات داشت، به يك اشكال بزرگ برخورد كرد. آميت كاوشالدرباره اشكالات ديگر موجود سر راه اين نرم‌افزار مي‌گويد:

ما بسيار خوب بوديم؛ اما نه به اندازه كافي. دست خط پزشكان سيستم هوش مصنوعي ما را خراب كرد.

به همين دليل، محققان استنفورد كار خود را دوباره آغاز اما اين بار روي يك مسئله كوچك‌تر تمركز كردند. در عمليات جديد، قرار بود اين نرم‌افزار تشخيص بدهد كدام يك از گزارش‌هاي جديد نياز به توجه فوري دارد. اين نرم‌افزار براي متوجه شدن ضروري بودن يا نبودن يك فكس، به باكس بالاي صفحه مراجعه مي‌كند تا در صورت وجود علامت مخصوص، آن را از ديگر موارد جدا كند. در يك آزمون با استفاده از حدود ۱۰۰۰ فكس واقعي كه براي كنترا كوستا ارسال شده بود، اين برنامه ۸۳ درصد از موارد داراي اولويت بالا را به‌درستي شناسايي كرد؛ سطحي كه براي يك آزمايش در دنياي واقعي به اندازه كافي خوب تلقي مي‌شود.

محققان از نزديك با استريبلينگ و ساير كاركنان بهداشتي همكاري كردند تا اين نرم‌افزار را توليد و در روند كار آن‌ها ادغام كنند؛ اما هنوز يك رابط متخصصي زيبا براي آن طراحي نكرده‌اند. اين نرم‌افزار نام هر PDF را با يكي از پنج برچسب اولويت‌دار تغيير مي‌دهد. براي مثال اگر نام يك فايل 01_hcw باشد، فكس به كاركنان بهداشت و درمان مربوط مي‌شود و اين مسئله به مسئولان بخش پاسخ‌دهي به فكس‌هاي ارسالي اجازه مي‌دهد ضروري‌ترين گزينه‌ها را با مرتب‌سازي فهرست، مشاهده كنند.

دپارتمان بهداشت براي اولين Covid Fast Fax را يك روز پيش از تعطيلات جشن شكرگذاري آماده به كار كرد. از زماني‌كه همه گيري ويروس كرونا آغاز شده بود، كاركنان حتي يك روز دست از مطالعه فكس‌هاي جديد برنداشته بودند و اين اولين تعطيلات آن‌ها پس از چندين ماه كار سخت بود. هنگامي كه آ‌ن‌ها پس از تعطيلات دوروزه سر كار برگشتند با بيش از ۴۰۰ فكس جديد خوانده‌نشده روبه‌رو شدند كه مطالعه آن‌ها به بيش از يك روز كاري زمان نياز داشت. استريبلينگ كه اخيرا مشغول گسترش استفاده از واكسن در شهرستان كنترا كوستا است، مي‌گويد:

ديدن چنين صحنه‌اي كمي ترسناك بود. اما داشتن نرم‌افزاري كه به كاركنان كمك مي‌كرد ضروري‌ترين نامه‌ها را پيدا كنند و تمركز اصلي خود را روي آن‌ها قرار دهند، واقعا مسئله خوبي بود. اكنون متخصصان مي‌توانند تمركز بيشتر روي فايل‌هاي مهم‌تر داشته باشند.

بايد به نكته اشاره كرد كه كاركنان اين بخش هنوز همه‌ي نمابرهاي دريافت‌شده رو مطالعه مي‌كنند.

كاوشال و محققان همكارش از خلق چنين روشي براي كمك به كاركنان بخش سلامت راضي هستند. اين نرم‌افزار مانند ديگر وسايلي نيست كه توسط محققان استنفورد ساخته مي‌شود؛ اما مي‌تواند كمك زيادي به كاركنان بكند و همين مسئله كافي است تا ساخت آن‌ را يك موفقيت بدانيم. كاوشال مي‌گويد:

اگر ما در روزهاي شيوع يك بيماري همه‌گير نبوديم، هيچ انسان عاقلي نمي‌گفت بياييد براي استخراج اطلاعات فكس‌ از هوش مصنوعي استفاده كنيم.

يكي ديگر از توسعه‌دهندگان اين نرم‌افزار مي‌گويد اين پروژه يادآور آن است كه براي بهبود وضعيت مراقبت‌هاي بهداشتي نيازي به الگوريتم‌ جديد و پيشرفته نداريد و گاهي كافي است خلاق باشيد. او مي‌گويد:

ما وقت زيادي براي اينكه بتوانيم هوش مصنوعي را بهتر و بهتر كنيم صرف كرديم. اين پروژه نشان داد چگونه هوش مصنوعي مي‌تواند بدون پيشرفت زياد به كمك بشر بيايد و هميشه نبايد يك نسخه‌ي پيشرفته از آن را در اختيار داشته باشيم تا بتوانيم نتيجه خوب بگيريم.

ا Covid Fast Fax يا موارد مشابه آن صرفا براي شرايط منحصر‌به‌فرد سال ۲۰۲۰ و ۲۰۲۱ طراحي شده‌اند و تصور اينكه روزي ممكن است انسان دوباره به آن‌ها نياز پيدا كند دشوار است؛ اما هيچوقت اين احتمال وجود دارد كه دوباره به آن‌ها نياز پيدا كنيم. انتظار مي‌رود دستگاه‌هاي نمابر براي سال‌هاي آينده در سيستم مراقبت‌هاي بهداشتي آمريكا در جايگاه اصلي باشند. به گفته جوليا ادلر ميلستين، مدير مركز تحقيقات اطلاعات دانشگاه كاليفرنيا ، دستگاه فكس از متخصصدي‌ترين ابزار محيط كار به‌حساب مي‌آيد:

 دستگاه‌هاي فكس متخصصي بسيار انعطاف پذيري دارند.

با وجود ميلياردها ميلياردي كه دولت فدرال براي تشويق ارائه‌دهندگان خدمات بهداشتي به پردازش اطلاعات بيشتر به‌صورت الكترونيكي هزينه كرده است، انتقال اطلاعات پزشكي بين مؤسسات با نمابر ديجيتال كردن بخش‌هاي مربوط به خدمات سلامت بيشتر  براي بيمارستان‌ها و پزشكان انجام شده است، نه بخش‌هاي بهداشت عمومي و مراكز مراقبت طولاني‌مدت كه اكنون در خط مقدم مبارزه با ويروس كرونا هستند. آدلر-ميلشتاين مي‌گويد:

ما جاده‌هاي خاصي را آسفالت كرده‌ايم؛، اما وقتي بيماران بقيه وقت خود را در جاده‌هاي خاكي مي گذرانند، ارزش مسيرهايي كه بهبود يافته‌اند زير سؤال مي‌رود.

تاكنون بارها از سوي افراد مختلف اين نقص‌هاي عجيب و غريب سيستم بهداشتي-درماني ايالات متحده آمريكا نقد شده است. افراد زيادي خواستار حذف كلي نمابرها از سيستم اطلاع‌رساني شده‌اند. آن‌ها معتقدند كه نبايد با دستگاه‌هايي كه سال‌ها پيش وجود داشته‌اند در عصر فناوري نوين كار كرد. سيما ورما، مدير CMS، در يك پست وبلاگ نوشت:

قابل قبول نيست كه توانايي‌هاي اطلاعات سلامت ما در عصر حجر غرق شده باشد.

پيشنهاد حذف نمابرها از سال ۲۰۲۱ به اجرا درخواهد آمد. در حال حاضر بعيد است دستگاه‌هاي نمابر از نقش اصلي خود در پاسخ‌دهي به بيماري كرونا تنزل پيدا كنند. در هفته‌هاي اخير پرونده‌هاي مربوط به ويروس كرونا در شهرستان كنترا كوستا به بالاترين سطح خود رسيده است. بعد از تعطيلات چندروزه كريسمس، كاركنان اين بخش با كوهي از اسناد فكس‌شده روبه‌رو شدند؛ اما حداقل اكنون مي‌دانند كدام يك از آن‌ها مهم‌تر است.