ABUELITO DILE ADIÓS A LA DEPRESIÓN ¡JUEGA CON TU NIETO!

Los abuelos que tienen una estrecha relación con sus nietos suelen padecer menos depresiones, según ha mostrado un estudio liderado por la profesora asistente en el Departamento de Sociología y del Instituto sobre el Envejecimiento de la Universidad de Boston, Sara M. Moorman

TRADICIÓN ORIENTAL PARA PREDECIR EL SEXO DEL BEBÉ

La tabla china para predecir el sexo del bebé es uno de los sistemas más conocidos saber si esperas niño o niña. La predicción del sexo del bebé se realiza en China desde hace muchos años.

TU BEBE CON PAPERAS ¿QUE HACER?

Esta es una inflamación dolorosa de las glándulas salivales, que puede extenderse a otras glándulas del cuerpo. Las paperas afectan principalmente a niños y adolescentes, y es más grave en los pacientes que han pasado la pubertad.

¿SERÁ POSIBLE "LOS PASAPORTES DE INMUNIDAD" POR EL COVID-19?

Algunos gobiernos han sugerido que la detección de anticuerpos contra el SARS-CoV-2, el virus que causa COVID-19, podría servir como base para un "pasaporte de inmunidad" o "certificado libre de riesgos" que permitiría a las personas viajar o volver a trabajar

BASTA DE GANAR DINERO EN SUPLEMENTOS DE VITAMINAS Y MINERALES

Más de la mitad de los adultos en toman algún tipo de multivitamínico; muchos lo hacen con la esperanza de evitar enfermedades cardíacas, cáncer o incluso para mejorar su memoria. Pero un editorial publicado en los Anales de Medicina Interna dice que usar suplementos y multivitamínicos para prevenir enfermedades es una pérdida de dinero.

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jueves

INTELIGENCIA ARTIFICIAL: ¿QUÉ TAN REALISTA ES LA AFIRMACIÓN DE QUE LA IA CAMBIARÁ NUESTRAS VIDAS?


La inteligencia artificial (IA) reivindica la productividad, el dominio empresarial y la prosperidad económica con el drama de Shakespeare. La IA cambiará su forma de trabajar y dedicar su tiempo libre y reclamará su identidad.

¿Qué es la inteligencia?

Definamos la inteligencia antes de pasar al tipo artificial. La inteligencia es la capacidad de aprender. Nuestros sentidos absorben datos sobre el mundo que nos rodea. Podemos tomar algunos puntos de datos y dar saltos conceptuales. Vemos luz, sentimos calor e inferimos la noción de "verano".

Nuestras habilidades expresivas proporcionan retroalimentación, es decir, nuestras salidas de datos. La inteligencia se basa en datos. Cuando los niños juegan, participan en ciclos de retroalimentación interminables a través de los cuales aprenden.

Las computadoras también se consideran inteligentes si pueden calcular, conceptualizar, ver y hablar. Un área particularmente fructífera de la IA es lograr que las máquinas disfruten de las mismas experiencias sensoriales que tenemos nosotros. Las máquinas pueden hacer esto, pero requieren grandes cantidades de datos. Lo hacen por fuerza bruta, no por astucia. Por ejemplo, determinan la imagen de un gato dividiendo los datos de píxeles en pequeños pasos y repitiendo hasta terminar.

Punto clave: lo que hacemos y lo que hacen las máquinas no es tan diferente, pero la IA se trata más de datos y repetición que de razonamiento. Las máquinas resuelven las cosas matemáticamente, no visualmente.

¿Qué es la IA?

La IA es un conjunto de tecnologías (máquinas y programas) que tienen poder predictivo y cierto grado de aprendizaje autónomo.

La IA consta de tres bloques de construcción:

  • Datos masivos
  • Cálculos rápidos
  • Algoritmos inteligentes

Un algoritmo es un conjunto de reglas que se deben seguir al resolver un problema. La velocidad del volumen de datos que pueden introducirse en los algoritmos es más importante que la "inteligencia" de los algoritmos.

Examinemos estas tres partes del proceso de IA:

  • Canalización de datos
  • Alimentado en modelos de aprendizaje automático (ML)
  • Aplicado a aplicaciones comerciales

Big Data

El ingrediente básico de la inteligencia son los datos. Los datos son potencial de aprendizaje. La IA se trata principalmente de crear valor a través de los datos. Los datos se han convertido en un valor empresarial fundamental cuando se pueden extraer conocimientos. Cuanto más tenga, más podrá hacer. A las empresas con una mentalidad de Big Data no les importa filtrar una gran cantidad de datos de bajo valor. El poder está en la agregación de datos.

La construcción de conjuntos de datos de calidad para la entrada también es fundamental, por lo que primero se debe dedicar el esfuerzo humano a obtener, preparar y limpiar los datos. La computadora hace los cálculos y proporciona las respuestas o la salida.

Aprendizaje automático

Conceptualmente, el aprendizaje automático (ML) es la capacidad de aprender una tarea sin estar programado explícitamente para hacerlo. ML abarca algoritmos y técnicas que se utilizan en la clasificación, regresión, agrupamiento o detección de anomalías.

ML se basa en ciclos de retroalimentación. Los datos se utilizan para hacer un modelo y luego probar qué tan bien ese modelo se ajusta a los datos. El modelo se revisa para que se ajuste mejor a los datos y se repite hasta que ya no se pueda mejorar. Los algoritmos se pueden entrenar con datos pasados ​​para encontrar patrones y hacer predicciones.

Punto clave: la inteligencia artificial amplía el conjunto de herramientas que tenemos para comprender mejor cómo encontrar tendencias o estructura en los datos y hacer predicciones. Las máquinas pueden escalar mucho más allá de la capacidad humana cuando los datos son abundantes.

Aplicaciones de negocios

La predicción es el propósito central del AA. Por ejemplo, los bancos quieren predecir transacciones fraudulentas. Las telecomunicaciones quieren predecir la deserción. Los minoristas quieren predecir las preferencias de los clientes. Las empresas habilitadas para IA hacen de sus activos de datos un diferenciador estratégico.

La predicción no se trata solo del futuro; se trata de llenar las lagunas de conocimiento y reducir la incertidumbre. La predicción nos permite generalizar, una forma esencial de inteligencia. La predicción y la inteligencia están atadas a la cadera.

Examinemos los cambios más amplios que se están desarrollando.

Productividad

La IA aumenta nuestra productividad. La pregunta es cómo distribuimos los recursos. Si la producción mejorada por IA solo requiere de unas pocas personas, ¿qué significa eso para la distribución de ingresos? Todas las incertidumbres están en cómo se distribuirán los beneficios de productividad, no en qué tan grandes serán.

Precaución:

  • La inteligencia artificial se trata de intentar controlar, pero es una ilusión. La IA siempre estará limitada por las capacidades de ejecución de la organización. ¿Pueden los propietarios de empresas proporcionar entradas de datos adecuadas para aprovechar los conocimientos del modelo y ser lo suficientemente ágiles para manejar los cambios necesarios para responder a las señales de IA?
  • La dependencia excesiva de big data puede infravalorar las corazonadas o la experiencia.
  • Los CEO pueden sufrir acoso de datos: sentirse obligados a seguir los consejos de los gerentes armados con datos. Pero cuando los datos son siempre históricos e ignoran cualquier cosa nueva que pueda ser disruptiva, es probable que el director ejecutivo se ponga del lado de los datos porque la decisión puede estar justificada, incluso cuando los modelos de ML de "caja negra" no se entienden completamente. (Los modelos de aprendizaje profundo, la nueva frontera de la IA, son aún más oscuros porque imitan las redes neuronales del cerebro humano).

Dominio corporativo

ML ya es omnipresente en Internet. ¿Continuará la democratización del acceso provocada por Internet favoreciendo a los monopolios globales? Un poder económico sin precedentes reside en unas pocas empresas, puede adivinar cuáles, con alcance global. ¿Pueden seguir teniendo el poder de canalizar nuestra inteligencia colectiva estas empresas que están posicionadas para influir en nuestros intereses privados con sus intereses económicos?

Prosperidad económica

Nadie sabe si la IA producirá más riqueza o precariedad económica. En ausencia de diversas medidas regulatorias, es inevitable que aumente la desigualdad y cree nuevas brechas sociales.

Examinemos el impacto en todos.

Vida laboral

Como ocurre con todos los avances tecnológicos, habrá cambios en el empleo: el número de personas empleadas, la naturaleza de los trabajos y la satisfacción que obtendremos de ellos. Sin embargo, con la IA, todas las clases de trabajo están amenazadas, incluida la gestión. Las profesiones que implican análisis y toma de decisiones se convertirán en la providencia de las máquinas.

Se crearán nuevos puestos, pero nadie sabe realmente si los nuevos puestos reemplazarán suficientemente a los anteriores.

Ocio

Pasaremos más a actividades creativas o empáticas. En la medida de la escasez de ingresos, ¿deberíamos ser recompensados ​​por contribuir de nuestras pequeñas formas a la inteligencia colectiva? La renta básica universal es una opción, aunque sigue siendo teórica.

Identidad individual

Nuestro consumo de datos (teléfonos móviles, clics web, sensores) proporciona un rastro digital que se alimenta a las computadoras corporativas y gubernamentales. Para los gobiernos, la IA abre nuevas puertas para realizar vigilancia, vigilancia policial predictiva y humillación social. Para las empresas, no está claro si el capitalismo de vigilancia, la comercialización de sus datos personales, será personalizado para usted o para usted. ¿Le dirigirá a donde quieren que vaya, en lugar de a donde quiere ir?

¿Cómo serán tus datos una medida de ti?

El ángulo interesante que emerge es si seremos pirateados. Ahí es cuando la IA sabe más sobre ti que sobre ti mismo. En ese momento, usted se vuelve completamente influenciable porque se le puede hacer pensar y reaccionar según las indicaciones de los gobiernos y las empresas.

Conclusiones

Necesitamos formas artificiales de inteligencia porque nuestras capacidades de predicción son limitadas, especialmente cuando se manejan macrodatos y múltiples variables. Pero a pesar de todos sus asombrosos logros, la IA sigue siendo muy específica. Las máquinas de aprendizaje se circunscriben a áreas de aprendizaje muy estrechas. La Mente Profunda que gana sistemáticamente en Go no puede comer sopa con una cuchara ni predecir la próxima crisis financiera.

Los motores de filtrado y personalización tienen el potencial de adaptarse y explotar nuestros intereses. El grado de cambio será impulsado y restringido por nuevas prioridades regulatorias. La ley siempre va por detrás de la tecnología, así que espere las hondas y flechas de nuestra escandalosa fortuna.

Fuente: Bangkok Post

martes

LA COMBINACIÓN DE INTELIGENCIA ARTIFICIAL (IA) y BIOLOGÍA, PODRÍA RESOLVER LOS MAYORES PROBLEMAS DEL DESCUBRIMIENTO DE FARMACOS

El aprendizaje automático puede acelerar la creación de nuevos medicamentos y descubrir los misterios de las principales enfermedades, dice Daphne Koller, CEO de Insitro.

            [Foto: Ivan-balvan / iStock]

Escrito por Ruth Reader, vía Fast Company

Daphne Koller es mejor conocida como la cofundadora de Coursera , la base de datos abierta para el aprendizaje en línea que se lanzó en 2012. Pero antes de su trabajo en Coursera, estaba haciendo algo muy diferente. En 2000, Koller comenzó a trabajar en la aplicación del aprendizaje automático a conjuntos de datos biomédicos para comprender la actividad genética en todos los tipos de cáncer. Puso ese trabajo en espera para cultivar Coursera, lo que tomó muchos más años de lo que inicialmente pensó que sería. No volvió a la biología hasta 2016 cuando se unió al brazo de investigación y desarrollo de ciencias de la vida de Alphabet, Calico.

Dos años más tarde, Koller comenzó Insitro, una compañía de descubrimiento y desarrollo de medicamentos que combina la biología con el aprendizaje automático.  "En realidad estoy volviendo a este espacio", dice ella. 

Hay muchas esperanzas de que la inteligencia artificial pueda ayudar a acelerar el tiempo que lleva fabricar un medicamento y también aumentar la tasa de éxito . Han surgido varias startups para aprovechar esta oportunidad. Pero Insitro es un poco diferente de algunas de estas otras compañías, que dependen más del aprendizaje automático que de la biología.

Por el contrario, Insitro se ha tomado el tiempo para construir un laboratorio de vanguardia, un proyecto costoso y que requiere mucho tiempo. Aún así, tener la misma competencia en ciencias de laboratorio y ciencias de la computación puede ser el boleto ganador. Aunque solo tiene dos años, Insitro ya ha llamado la atención de las compañías farmacéuticas de la vieja guardia. El año pasado, la compañía llegó a un acuerdo con el gigante farmacéutico Gilead para desarrollar herramientas y, con suerte, nuevos objetivos de medicamentos para ayudar a detener la progresión de la enfermedad del hígado graso no alcohólico (NASH). La asociación le dio a Insitro $ 15 millones con el potencial de ganar hasta $ 200 millones por cada objetivo de medicamentos.

Hablé con Koller para analizar lo que su compañía está haciendo de manera diferente y dónde el aprendizaje automático puede marcar la diferencia en el desarrollo y descubrimiento de medicamentos. Esta entrevista ha sido editada para su publicación:

   Daphne Koller [Foto: cortesía de Insitro]

Fast Company: lo que está haciendo es diferente a la mayoría de las compañías farmacéuticas de inteligencia artificial, que están utilizando la base de conocimiento existente de artículos y estudios publicados para llegar a objetivos de drogas. En cambio, ha desarrollado una compañía farmacéutica que usa inteligencia artificial pero que también tiene un laboratorio completo para biólogos. ¿Por qué tomaste este enfoque?

Daphne Koller: El otro modelo es un esfuerzo de inicio mucho más fácil en el sentido de que hay todos estos datos disponibles y puedes ir y recopilarlos. Puede hacerlo con un equipo de personas puramente de ciencia de datos. No necesita construir un laboratorio húmedo, simplemente va y recolecta todos esos datos y los pone en una gran pila, y luego deja que su gente de aprendizaje automático lo haga.

Lo que estamos haciendo es mucho más complicado y ambicioso en varias dimensiones diferentes. Una es que realmente necesitábamos construir un laboratorio de biología de alto rendimiento, que está más allá de la frontera en múltiples niveles. Eso requiere una construcción mucho más costosa. También requiere construir un equipo que realmente no se haya construido antes, que es tomar a algunas personas que están en la vanguardia de su campo, en el lado de la biología, y reunirlas en un solo equipo integrado con algunas personas que están en el vanguardia del aprendizaje automático y la ciencia de datos, y realmente les dice: "hablas idiomas diferentes, pero vas a trabajar juntos como un solo equipo". Y creo que ese es realmente un esfuerzo cultural muy desafiante que la mayoría de las empresas no han estado dispuestos o no han podido realizar.

FC: ¿Por qué haces eso? ¿Cuál es el beneficio de tener una compañía farmacéutica que brinde a biólogos y científicos de datos y expertos en aprendizaje automático la misma posición?

DK: Cuando observa el proceso de descubrimiento de drogas, que, si tiene suerte, es de 15 años de extremo a extremo con un 5% de posibilidades de éxito, hay múltiples bifurcaciones en el camino donde actualmente las personas están tomando decisiones. "¿Voy por el camino A o B o C o D?" Y si tienes suerte, un camino en 99 te llevará al éxito. Si baja por el equivocado, son años y decenas de millones de dólares en gastos desperdiciados. Entonces, ¿qué pasaría si pudiéramos hacer mejores predicciones sobre qué bifurcación tomar?

"PARTE DEL PROBLEMA QUE HA TENIDO EL BIOFARMA ES QUE ES REALMENTE DIFÍCIL FALLAR RÁPIDAMENTE”.

Es más como un modelo a prueba de fallas que Silicon Valley realmente ha sido pionero, pero dentro del contexto de la biología. Creo que parte del problema que ha tenido el biofarma es que es realmente difícil fallar rápidamente. A menudo realiza una inversión de 5-10 años en algo antes de darse cuenta de que no se ve tan bien. Y en ese punto, los costos hundidos son tan grandes que la gente dice: “Oh, está bien. ¿Sabes que? Solo voy a llevar esto a la clínica y esperar lo mejor ”. Creo que esa es una de las razones por las que vemos las tasas de fracaso que vemos es que las personas empujan cosas que probablemente no deberían empujarse porque sienten, en muchos casos correctamente, que no tienen otra opción.

Lo que esperamos poder hacer, porque estamos construyendo estos modelos predictivos, es poder tomar las decisiones más rápido.

La otra parte es que el aprendizaje automático se ha vuelto bastante bueno para hacer predicciones precisas en un amplio espectro de dominios. Hasta ahora no se ha aplicado de manera tan efectiva en las ciencias de la vida en general, y una de las principales razones es la falta de datos de alta calidad que tenemos [en comparación con] la visión por computadora o el procesamiento o la logística del lenguaje natural. Al mismo tiempo, la comunidad de bioingeniería de la biología celular ha inventado en los últimos años un conjunto notable de herramientas que realmente se pueden combinar de maneras únicas e interesantes para generar grandes cantidades de datos que pueden ayudar a alimentar esos algoritmos de aprendizaje automático.

FC: ¿Cuáles son las principales razones por las que las drogas fallan?

DK: Sabemos por las estadísticas que la mayoría de los medicamentos [que entran en los ensayos] fallan debido a la falta de eficacia en la fase dos o la fase tres. Y no es porque la droga no fuera buena. Estaba apuntando al objetivo equivocado. Donde entra el aprendizaje automático es observar de manera integral muchos, muchos atributos diferentes de esas células y decir cuáles de ellas son las más predictivas del resultado clínico humano. Y eso es algo en lo que la gente realmente no es tan buena, porque las células son complejas y hay muchas dimensiones para unir todas esas piezas para detectar lo que a menudo es una señal sutil. No es algo en lo que la gente se destaque.

FC: Entonces, una vez que configura estas aplicaciones, ¿cómo puede usarlas?

DK: puede usar esas aplicaciones de varias maneras. En primer lugar, puede usarlos para identificar objetivos básicamente diciendo: “Oye, ahora sabemos cómo se ve una célula enferma. Ahora sabemos cómo se ve una célula sana ”. ¿Qué sucede si [uso] CRISPR para perturbar la celda para pasar de un estado activo a uno inactivo o viceversa? Bueno, si haces eso, y el fenotipo pasa de un estado poco saludable a un estado saludable, tal vez ese gen sea un buen objetivo para un medicamento.

"LA GENTE PIENSA QUE EL ALZHEIMER ES UNA ENFERMEDAD, CASI CON CERTEZA, ESO NO ES CIERTO".

La otra cosa que permite la plataforma es la segmentación de lo que a menudo es una población de pacientes heterogénea en subconjuntos que son mucho más coherentes. La analogía aquí es pensar en lo que sucedió en la oncología de precisión. Hace unos 15 o 20 años, solíamos pensar en el cáncer de seno como una cosa. Pero luego, cuando comenzamos a obtener más datos moleculares sobre las personas cuyos cánceres eran diferentes, nos dimos cuenta de que había subtipos muy diferentes de cánceres. Hubo lo que se llama los cánceres positivos para HER2 que fueron muy bien dirigidos por Herceptin. Existen los cánceres BRCA-1 que ahora son blanco de los inhibidores de PARP. Y entonces, existen estos subconjuntos que son muy distintos entre sí y ahora son tratados mucho mejor por la terapéutica de precisión.

La gente piensa que el Alzheimer es una enfermedad, casi con certeza, eso no es cierto. La gente piensa que la diabetes tipo dos es una enfermedad, que probablemente tampoco sea cierta. Para estas enfermedades, aún no hemos identificado subtipos. Creemos que al recopilar suficientes datos sobre suficientes genéticas diferentes a nivel molecular, tal vez surjan esos subtipos.

FC:  ¿Tiene alguna idea sobre el papel que puede desempeñar el aprendizaje automático para ayudar a encontrar un tratamiento o una vacuna para COVID-19?

DK: Creo que hay oportunidades. En este momento, [la comunidad más grande del cuidado de la salud] está mirando los enfoques de vacunas que han desarrollado diferentes compañías, y los estamos colocando con un montón de proteínas virales y esperando lo mejor. Para predecir la eficacia de la vacuna, las técnicas simplemente no existen y no habrá tiempo suficiente para desarrollarlas. Pero sí creo que hay un trabajo interesante que está sucediendo en el lado terapéutico, donde se ha trabajado más en la aplicación del aprendizaje automático para todo, desde la interpretación de la [expresión génica] celular. Existe la posibilidad de diseñar nuevos medicamentos, nuevas combinaciones de medicamentos e incluso solo la interpretación del estado celular.

NUEVAS FRONTERAS

FC: Estás trabajando con Gilead para comprender mejor la enfermedad del hígado graso no alcohólico (NASH). Lo difícil de la NASH es que solo se puede diagnosticar y monitorear a través de una biopsia hepática, que es brutal para el paciente. Usted ha dicho que ha tenido cierto éxito con las aplicaciones de aprendizaje automático que pueden detectar aspectos de la enfermedad que un ser humano no puede detectar de otra manera, lo que es muy prometedor para cambiar incluso la forma en que los médicos rastrean la enfermedad en las personas. Tengo curiosidad por saber qué otras áreas de la salud humana le interesan.

DK: Sentimos que la neurociencia es un área que está a punto de estallar para comprender finalmente la genética muy compleja de las enfermedades del Sistema Nervioso Central. La necesidad insatisfecha es enorme, y los modelos animales son particularmente intraducibles. Entonces, para algunas enfermedades, podría decir: "Bueno, el modelo animal no es excelente, pero es aceptable". El modelo animal para la depresión, y esto va a sonar surrealista, pero te digo que no lo es, es tomar un mouse y ponerlo en un balde con agua y hacer que nade hasta que se canse y se ahogue. Y si nada más, está menos deprimido. Se llama prueba de natación forzada.

Ahora, si observamos la depresión, es una enfermedad con una heredabilidad genética significativa en la que sabemos que hay cientos de genes que están implicados con vías muy específicas, y cosas que ahora están comenzando a emerger de la genética y de la enfermedad. Análisis celular del tejido cerebral. Nada de eso tiene nada que ver con hacer que un ratón nade más tiempo. Creemos que en cosas como la neurodegeneración y la neuropsiquiatría hay una gran oportunidad para aplicar un conjunto diferente de herramientas. Te garantizo que no serán modelos perfectos de la enfermedad. Pero no pueden ser mucho peores que hacer que un ratón nade más tiempo. ¿Derecha?. 


SOBRE EL AUTOR

Ruth Reader es escritora de Fast Company . Ella cubre la intersección de la salud y la tecnología.

domingo

INTELIGENCIA ARTIFICIAL Y APRENDIZAJE AUTOMÁTICO PARA LA ASISTENCIA SANITARIA: EL FUTURO DE LA SALUD PÚBLICA.

Los sectores tradicionales de negocios y tecnología no son los únicos campos afectados por la IA. La asistencia sanitaria es un campo que se considera muy adecuado para las aplicaciones de herramientas y técnicas de IA.

Introducción

El siglo XXI tiene solo dos décadas y es seguro que una de las mayores tecnologías transformadoras y facilitadores para la sociedad humana de este siglo será la inteligencia artificial (IA). Es una idea bien establecida que la IA y los servicios y plataformas asociados están configurados para transformar la productividad global, los patrones de trabajo y los estilos de vida y crear una enorme riqueza.

Por ejemplo, McKinsey cree que generará una actividad económica global de alrededor de  $ 13 billones para 2030 . A corto plazo, la firma de investigación Gartner espera que la actividad económica global  basada en IA  aumente de aproximadamente $ 1.2 trillones en 2018 a aproximadamente  $ 3.9 Trillones para 2022 .

Estudio de Inteligencia Artificial Global de PwC: dimensionando el premio
 

No es ningún secreto que esta transformación está siendo, en gran medida, impulsada por las poderosas herramientas y técnicas de Machine Learning (ML) como Redes Convolucionales Profundas, Redes Adversarias Generativas (GAN), Modelos de árbol impulsado por gradiente (GBM), Aprendizaje de refuerzo profundo (DRL), etc.

Sin embargo, los sectores empresariales y tecnológicos tradicionales no son los únicos campos afectados por la IA. La asistencia sanitaria es un campo que se considera muy adecuado para las aplicaciones de herramientas y técnicas de IA .

Prácticas obligatorias como los  registros médicos electrónicos (EMR)  ya han preparado los sistemas de atención médica para la aplicación de herramientas de Big Data para el análisis de datos de próxima generación. Las herramientas AI / ML están destinadas a agregar más valor a este flujo. Se espera que mejoren la calidad de la automatización y la toma inteligente de decisiones en la atención primaria / terciaria de los pacientes y los sistemas de salud pública. Este podría ser el mayor impacto de las herramientas de inteligencia artificial, ya que potencialmente puede transformar la calidad de vida de miles de millones de personas en todo el mundo.

Ejemplos clave de la aplicación de ML en la asistencia sanitaria

Radiología y patología asistida por IA 

Fuente de la imagen:  Pixabay (Gratis para uso comercial)

En estos días, los datos de imágenes médicas almacenados electrónicamente son abundantes y los algoritmos DL se pueden alimentar con este tipo de conjunto de datos, para detectar y descubrir patrones y anomalías. Las máquinas y los algoritmos pueden interpretar los datos de imágenes de manera muy similar a como lo haría un radiólogo altamente capacitado: identificar puntos sospechosos en la piel, lesiones, tumores y hemorragias cerebrales. El uso de herramientas / plataformas AI / ML para ayudar a los radiólogos está, por lo tanto, preparado para expandirse exponencialmente.

Este enfoque resuelve un problema crítico en el ámbito de la atención médica porque, en todo el mundo, es difícil encontrar radiólogos bien capacitados. En la mayoría de las circunstancias, estos trabajadores calificados están bajo una enorme presión debido al diluvio de datos médicos digitales. Un radiólogo promedio, según  este artículo , necesita producir resultados de interpretación para una imagen cada 3-4 segundos para satisfacer la demanda. 

Inteligencia artificial en radiología.
 

La identificación de enfermedades raras o difíciles de diagnosticar a  menudo depende de la detección de los llamados 'casos límite'. Como este tipo de sistema de ML se basa en grandes conjuntos de datos que contienen imágenes en bruto (y diversas transformaciones) de estas enfermedades, a menudo son más confiables que los humanos para este tipo de detección.

Se espera que mejoren la calidad de la automatización y la toma inteligente de decisiones en la atención primaria / terciaria de los pacientes y los sistemas de salud pública. Este podría ser el mayor impacto de las herramientas de inteligencia artificial, ya que potencialmente puede transformar la calidad de vida de miles de millones de personas en todo el mundo.

Un excelente caso de prueba es  el Proyecto InnerEye de Microsoft,  que emplea métodos de ML para segmentar e identificar tumores utilizando imágenes radiológicas en 3D. Puede ayudar en la planificación precisa de la cirugía, la navegación y el contorno eficiente del tumor para la planificación de la radioterapia.

La resonancia magnética y otros sistemas de imágenes avanzados, cada vez más utilizados para la detección temprana del cáncer, están siendo equipados con algoritmos ML. El siguiente artículo proporciona una visión general completa a este respecto: 

El aprendizaje profundo y la IA mejoran la precisión de la detección del cáncer de mama
 

El siguiente artículo de Nature describe cómo se aplican las técnicas de ML para realizar análisis de imágenes avanzados, como la segmentación de próstata y la fusión de múltiples fuentes de datos de imágenes (p. Ej., Ultrasonografía, tomografía computarizada y resonancia magnética):

Una nueva era: inteligencia artificial y aprendizaje automático en cáncer de próstata
 

Las herramientas de ML también están agregando un valor significativo al  aumentar la visualización del cirujano  con información como la localización del cáncer durante los procedimientos robóticos y otras intervenciones guiadas por imágenes.

El uso de herramientas / plataformas AI / ML para ayudar a los radiólogos está, por lo tanto, preparado para expandirse exponencialmente.

 

ML y ciencia de datos para obtener información procesable

 

Figura
Fuente de la imagen:  Pixabay (Gratis para uso comercial)

 En el mundo actual,  los datos médicos del tamaño de exabytes se están digitalizando  en varias instituciones de salud (hospitales públicos, hogares de ancianos, clínicas médicas, laboratorios de patología, etc.). Desafortunadamente, estos datos son a menudo  desordenados y desestructurados . A diferencia de los datos comerciales de tipo transaccional estándar, los datos del  paciente no son particularmente susceptibles de modelación estadística simple y análisis.

La  necesidad de la hora son plataformas robustas y ágiles habilitadas para IA, capaces de  conectarse a una multitud de bases de datos de pacientes y analizar una mezcla compleja de tipos de datos (por ejemplo, patología de la sangre, genómica, imágenes de radiología, historial médico). Además, estos sistemas deberían poder analizar los análisis de manera profunda y descubrir los patrones ocultos.

Además, deberían poder traducir y visualizar sus hallazgos a formas inteligibles para los  humanos  para que los médicos y otros profesionales de la salud puedan trabajar en su producción con alta confianza y total transparencia.

 Sistemas de inteligencia artificial y ML distribuidos: se ajustan muy bien a estas facturas y están preparados para cumplir con los requisitos de dichos sistemas en el futuro cercano.


Robots físicos para asistencia quirúrgica

 

Figura
Fuente de la imagen:  Pixabay (Gratis para uso comercial)

 Los robots quirúrgicos pueden proporcionar asistencia única a los cirujanos humanos,

  • mejorando la capacidad de ver y navegar en un procedimiento,
  • creando incisiones precisas y mínimamente invasivas.
  • causando menos dolor con una geometría de puntada y herida óptimas

Hay posibilidades realmente emocionantes para la aplicación de AI / ML para tales robots de cirugía digital.

  • Una  colaboración  de robots centrada en software con la ayuda de un procesamiento distribuido masivo 
  • Información basada en  datos y orientación  basada en los historiales quirúrgicos (realizados por máquinas y humanos) y sus resultados (favorables o no)
  • Espacio de realidad virtual generado por IA   para orientación y orientación en tiempo real
  • Posibilidad de  telemedicina y cirugía remota  para procedimientos relativamente simples.

El siguiente artículo resume las posibles aplicaciones de manera sucinta: 

Cómo los robots y la IA están creando al cirujano del siglo XXI
 

IA para la gestión de operaciones de atención médica y la experiencia del paciente

 En los Estados Unidos, el costo y la dificultad de recibir atención médica adecuada, por parte del público en general, han sido objeto de un largo y amargo debate.

La IA y las técnicas asociadas basadas en datos están especialmente preparadas para abordar algunos de los problemas, identificados como las causas principales: larga cola, miedo a facturas irrazonables, el proceso de citas excesivamente complejo y prolongado, sin acceso al profesional de la salud adecuado.

Esos mismos problemas han afectado a las empresas tradicionales durante muchas décadas y las técnicas de IA / ML ya son parte de la solución. Esto se debe a que las grandes bases de datos y los algoritmos de búsqueda inteligentes, que son un fuerte de los sistemas de inteligencia artificial, se destacan en tales problemas de optimización o coincidencia de patrones. Por lo tanto, las herramientas y técnicas avanzadas de IA / ML deben ser aprovechadas por los hospitales y las organizaciones de salud pública en sus aspectos operativos cotidianos. Vea el siguiente artículo sobre ese tema:

 11 Aplicaciones operativas para la IA de la salud: oliva
 

Lo bueno es que  la preocupación por la privacidad de los datos, que es un tema complejo y difícil para los sistemas de salud,  no representa un gran desafío para este tipo de aplicación de IA. Muy a menudo, un problema operativo no involucra datos confidenciales del paciente relacionados con enfermedades, diagnósticos o medicamentos, pero, al igual que cualquier otra empresa comercial moderna, consiste en datos relacionados con asuntos financieros, de capital, de marketing o de recursos humanos.

Figura
Fuente de la imagen:  Pixabay (gratis para uso comercial)

 El objetivo central de tales sistemas debería ser hacer que las plataformas asistidas por IA apunten a  mejorar la experiencia de los servicios de atención médica para la sección más grande de personas comunes . El objetivo general de los sistemas ya implementados en las empresas tradicionales es maximizar las ganancias. Las potentes herramientas de IA para la gestión de operaciones de atención médica deben  distinguirse de los sistemas convencionales al combinar la empatía con el objetivo de la generación de ganancias. 

Descubrimiento de fármacos con la ayuda de técnicas de IA / ML 

Figura
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 Las técnicas de IA y ML son cada vez más elegidas por grandes nombres en la industria farmacéutica para resolver el problema infernalmente difícil del descubrimiento exitoso de medicamentos. Algunos ejemplos destacados, que involucran a Sanofi, Genentech, Pfizer, se extraen de  este artículo . Todos los tipos de dominios terapéuticos (enfermedades metabólicas, tratamientos contra el cáncer, medicamentos inmuno-oncológicos) están cubiertos en estos estudios de caso:

 Cómo la inteligencia artificial está cambiando el descubrimiento de drogas
 

Más allá del proceso convencional de larga distancia, las técnicas de IA se aplican cada vez más para acelerar los procesos fundamentales de la  selección de candidatos en etapa temprana  y el  descubrimiento de mecanismos .

Por ejemplo, la compañía de biotecnología Berg  utiliza su plataforma de IA  para analizar inmensas cantidades de datos biológicos y de resultados (perfiles de lípidos, metabolitos, enzimas y proteínas) de los pacientes para resaltar las diferencias clave entre las células enfermas y las sanas e identificar nuevos mecanismos de cáncer.

 Inteligencia artificial en Berg: ¿solo otra biotecnología o empresa que cambia la industria?
 

Otro ejemplo destacado a este respecto provino de la publicación de DeepMind de las posibles estructuras de proteínas asociadas con el virus COVID-19 ( SARS-CoV-2 ) utilizando su   sistema AlphaFold .

 Predicciones computacionales de estructuras proteicas asociadas con COVID-19
 

Muchas empresas de nueva creación también están trabajando en el uso de sistemas de inteligencia artificial para analizar datos multicanal (documentos de investigación, patentes, ensayos clínicos y registros de pacientes) utilizando las últimas técnicas en  inferencia bayesiana, modelos de cadena de Markov, aprendizaje de refuerzo y natural. procesamiento de lenguaje (PNL). Encontrar patrones y construir representaciones de alta dimensión, para ser almacenados en la nube y utilizados en el proceso de descubrimiento de fármacos, son los objetivos clave.
Aquí hay un artículo de revisión que muestra el uso de DL para el descubrimiento de fármacos:

 Revisión: Aprendizaje profundo en el descubrimiento de drogas
 

Las potentes herramientas de IA para la gestión de operaciones de atención médica deben  distinguirse de los sistemas convencionales al combinar la empatía con el objetivo de la generación de ganancias.

 

Hacia el futuro: medicina de precisión y atención médica preventiva

 Según la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU., La  medicina de precisión  es “ un enfoque emergente para el tratamiento y la prevención de enfermedades que tiene en cuenta la variabilidad individual en los genes, el medio ambiente y el estilo de vida de cada persona. "

Mirando hacia el futuro, este podría ser uno de los beneficios más impactantes de la aplicación de AI / ML en la atención médica.

El objetivo aquí es extremadamente complejo y exigente: encontrar opciones de tratamiento precisas para un individuo en función de su historial médico personal, opciones de estilo de vida, datos genéticos y pruebas patológicas que cambian continuamente. Naturalmente, necesitamos traer las técnicas de IA más poderosas: redes neuronales profundas, algoritmos de búsqueda impulsados ​​por IA / aprendizaje de refuerzo avanzado, modelos gráficos probabilísticos, aprendizaje semi-supervisado, para enfrentar el desafío.

Más allá de la predicción y el modelado de la enfermedad y el tratamiento, un sistema de IA de este tipo también puede predecir potencialmente la probabilidad de futuros pacientes de tener enfermedades específicas si se les realiza un examen temprano o datos de exámenes físicos anuales de rutina. Además, las herramientas de IA podrían modelar por qué y en qué circunstancias es más probable que ocurran enfermedades y, por lo tanto, pueden ayudar a guiar y preparar a los médicos para intervenir (de manera personalizada) incluso antes de que un individuo comience a mostrar síntomas.

El objetivo aquí es extremadamente complejo y exigente: encontrar opciones de tratamiento precisas para un individuo en función de su historial médico personal, opciones de estilo de vida, datos genéticos y pruebas patológicas que cambian continuamente.

 
Cómo la inteligencia artificial está avanzando en la medicina de precisión
 

IA para sistemas de salud pública

Valga decir que tales técnicas poderosas se pueden aplicar a los sistemas de salud pública a gran escala junto con la atención individual del paciente. De hecho,  la vigilancia digital de pandemias  y el análisis de datos de salud asistidos por IA están listos para la expansión:

 La vigilancia digital puede ayudar a controlar la pandemia de coronavirus, pero también amenaza ...
 

La Organización Mundial de la Salud (OMS) también dice lo mismo ...

 Big data e inteligencia artificial
 

Figura
Fuente de la imagen:  Pixabay (Gratis para uso comercial)

 

La  crisis actual de COVID-19  ha demostrado lo importante que es ejecutar cientos de ensayos paralelos de desarrollo de  vacunas  y  proyectos de investigación terapéutica . Ingerir datos y reconocer patrones de todas estas fuentes dispares, a menudo produciendo resultados con un alto grado de incertidumbre, es casi imposible de lograr con técnicas estándar de modelado estadístico, que están optimizadas para ensayos a pequeña escala. Las técnicas de IA deben aplicarse para una resolución de problemas a escala planetaria:

 Posibles opciones terapéuticas en ensayos clínicos de COVID-19
 

Resumen

Se discutió una amplia variedad de aplicaciones emocionantes y de futuro de las técnicas y plataformas de AI / ML, en el espacio de la atención médica. Se revisaron temas que iban desde el asistente de radiología hasta la gestión inteligente de las operaciones de salud, desde la medicina personalizada hasta la vigilancia digital para la salud pública.

Los desafíos conocidos de la privacidad de los datos y los marcos legales seguirán siendo obstáculos para la implementación completa de estos sistemas. Puede ser extremadamente complejo determinar qué tipo de datos pueden ser vistos y utilizados legalmente por proveedores externos (por ejemplo, el propietario de las herramientas de IA y ML, dispositivos físicos o plataformas). En consecuencia, se necesita un esfuerzo de racionalización masiva de la formulación de políticas y leyes, en paralelo para abordar esos desafíos.

Como tecnólogos y profesionales de IA / ML, debemos luchar por un futuro brillante donde el poder de los algoritmos de IA beneficien a miles de millones de personas comunes para mejorar su salud y bienestar básicos.

Fuente: KDNUGGETS, Por  , ON Semiconductor.
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