Robots, drones, cartos, scanners… L'IA fait carburer l'armée anti-coronavirus
Plus de 170 000 personnes touchées et 6 500 morts. C'est le bilan mondial du Covid-19 au 16 mars. En France, le nombre de cas s'élève à plus de 6 600 et 148 décès. Pour les autorités des pays concernés, une course contre la montre est engagée pour gérer les foyers infectieux et tenter d'éviter la propagation de la maladie. Face à ce défi, l'intelligence artificielle fait figure d'outil clé. C'est d'abord un moyen d'anticiper l'évolution de la contagion. Coup de pub ou cas d'école, la start-up canadienne BlueDot, experte en détection d'épidémies, affirme avoir pu prévenir ses clients du risque venu de Chine dès le 31 décembre, soit 9 jours plus tôt que l'alerte lancée par l'OMS. Contenus télévisé, bulletins de santé officiels, sites média, réseaux sociaux... BlueDot passe des centaines de milliers de sources à la moulinette de ses modèles de traitement automatique du langage.
Outre-Atlantique, les Etats-Unis n'ont pas attendu le Covid-19 pour recourir à ce type de technologie. Le département de la défense américain a déployé la solution d'analyse prédictive de Metabiota qui, à l'instar de BlueDot, s'adosse au machine learning (ML) pour estimer les risques de contagion. Evidemment, elle a été activée pour gérer la crise en cours. Ses modèles tirent parti de data sets d'apprentissage couvrant données médicales, socioéconomiques, politiques et environnementales. Toujours aux Etats-Unis, l'école de médecine de l'université de Harvard publie une carte du monde pour suivre la diffusion des virus. Le coronavirus y arrive évidemment en première place ces dernières semaines. La méthodologie est sensiblement équivalente. En coulisse, des bots de NLP parcourent le web pour détecter tout signal relatif à l'évolution d'un virus : des sites d'informations aux communiqués sanitaires en passant par les messages postés sur les réseaux sociaux évoquant des symptômes.
Ce n'est pas la seule IA cartographique centrée sur l'analyse de l'épidémie. Une équipe de recherche de la NorthEastern University de Boston a créé un modèle prédictif pour estimer les risques de propagation du virus en fonction des déplacements terrestres et aériens. Partant des données de trafic, elle génère une cartographie des flux probables de contagion d'un pays à l'autre (voir la capture ci-dessous). La Chine a été, sans surprise, l'un des tous premiers pays à affirmer utiliser ce type de levier. "Les nouvelles technologies sont mises en œuvre, le big data et l'intelligence artificielle notamment, en vue de renforcer les dispositifs de traçabilité et de prendre en charge les populations prioritaires" (cf. le rapport officiel du gouvernement chinois publié fin février).
"Le big data et l'intelligence artificielle renforcent les dispositifs de traçabilité"
Toujours en vue de suivre le développement de l'épidémie, Baidu, principal moteur de recherche en Chine, a développé une IA pour estimer les niveaux de température des flux de voyageurs dans les gares. Basée sur des algorithmes de vision par ordinateur appliqués à des données de capteurs infrarouge, la solution est conçue pour détecter la température de plus de 200 personnes par minute, avec une marge d'erreur de 0,5 degré. Si le système identifie une personne dépassant les 37.3 degrés, une alerte est alors transmise. Déployé dans la gare Qinghe de Pékin, le dispositif doit être étendu à la gare Beijing South ainsi qu'à la ligne 4 du métro de la capitale. Dans la même logique, des brigades de police ont été équipées de casques dotés de caméras infrarouges embarquant un modèle de reconnaissance d'image pour filtrer les passagers en fonction de leur température.
Signaux thermiques
Au sein des mégalopoles chinoises, des drones sont aussi entrés en action pour faire respecter les quarantaines. Fabriqués par le chinois MicroMultiCopter Aero Technology, plus d'une centaine survolent une dizaine de villes touchées par le coronavirus, parmi lesquelles Shanghai (l'est du pays), ainsi que Guangzhou, Zhaoqing et Foshan (au sud). Ils sont équipés de capteurs thermiques et de zooms x40 pour repérer de potentiels malades, mais également de projecteurs et de haut-parleurs pour rappeler les consignes. Missionné pour assister la police et le département chinois des transports, MicroMultiCopter a déployé une équipe de 200 personnes pour opérer cette flotte. "Chaque drone peut couvrir environ 10 kilomètres carrés de zone urbaine par heure, ce qui correspondrait à l'intervention de plus de 100 officiers de police dans des douzaines de véhicules", estime Lu Zhihui, président de Shenzhen MicroMultiCopter Aero Technology, dans les colonnes du South China Morning Post. Au-delà du machine learning pour analyser les signaux thermiques, les drones de MicroMultiCopter sont évidemment équipés de caméras intelligentes pour automatiser l'évitement d'obstacle. Un élément clé pour faciliter les survols en milieu urbain.
Mais les drones chinois ne sont pas seulement là pour faire respecter les quarantaines. Leader mondial du secteur, le constructeur Dji a adapté son drone agricole Agras T16, initialement conçu pour l'épandage de pesticide, pour gérer la vaporisation de désinfectant sur les secteurs touchés par le Covid-19. A la demande des autorités sanitaires régionales, le groupe chinois a couvert 600 millions de mètres carrés à travers le pays dont 3 millions à Pékin. Ont été visés en priorité les hôpitaux, industries, quartiers résidentiels et usines de traitement de déchets. "Ce dispositif est 50 fois plus rapide que les méthodes traditionnelles d'émission au sol, et évite d'avoir à déployer des équipes sur les terrains à risque", argue un porte-parole de DJI sur le site de DroneDJ.
Aux côtés des drones, les robots sont également mis à contribution en Chine pour les opérations de désinfection des quartiers touchés par l'épidémie. C'est le cas des XAG Robot. Ils ont notamment été déployés par la ville de Guangzhou d'où est originaire la marque du même nom. Mi-février, la start-up danoise UVD Robots annonçait avoir décroché l'agrément des autorités chinoises pour commercialiser ses robots conçus pour nettoyer, via des UV, les surfaces potentiellement contaminées en milieu hospitalier. Beaucoup plus évolués, les robots du californien CloudMinds ont été mis en œuvre par trois hôpitaux chinois pour assister un personnel débordé par l'afflux de malades. Au-delà des tâches de désinfection, ils s'adossent à une IA en mode cloud pour livrer les médicaments ou encore prendre la température des patients. "Ils effectuent des tâches de surveillance de base. Ce qui contribue à réduire les déplacements dans les zones de quarantaine", précise Bill Huang, CEO et fondateur de CloudMinds.
La température est considérée comme l'un des principaux symptômes du Covid-19. Face à ce constat, les start-up singapouriennes Kronikare et IHiS ont développé conjointement en l'espace de deux semaines un scanner thermique corporel portable, mesurant 25x12cm pour 650 grammes. Baptisé iThermo, "il est capable de prendre en charge 10 patients par minute, contre deux ou trois comparé à une osculation manuelle", indique Chua Chee Yong, responsable des services et dispositifs émergents chez IHiS. Homologué en février 2020 par les autorités sanitaires de Singapour, iThermo a depuis été mis en place par un des hôpitaux de l'île. Il se pilote depuis un smartphone via une application mobile qui embarque les modèles de ML nécessaires au traitement des images.
Un diagnostic en 20 secondes
Une fois les examens médicaux effectuées, le machine learning pourrait par ailleurs contribuer à accélérer le dépistage du Covid-19. Un domaine certes moins avancé, mais dans lequel les scientifiques se mobilisent. Et ici encore, la Chine n'a pas attendu la pandémie pour avancer ses pions. Parmi les premiers spécialistes en IA du pays à se pencher sur la question : Alibaba. Le géant chinois du retail planche sur un modèle de deep learning entraîné à partir d'un data set issu de 5 000 cas confirmés. Il serait capable d'identifier en 20 secondes les scanners faisant ressortir les symptômes du coronavirus en les différenciant de ceux d'une pneumonie classique. Le tout avec un niveau de précision de 96%. La technologie aurait été déployée dans une centaine d'hôpitaux des provinces d'Anhui, Guangdong et Hubei (dixit Sina Tech News). Dans le sillage d'Alibaba, la start-up chinoise Infervision, qui met l'IA au service des diagnostics médicaux, a mis au point un réseau de neurones équivalent pour une trentaine d'hôpitaux du pays du milieu. Un autre modèle de même type a, lui, été échafaudé par une équipe d'universitaires chinois revendiquant un taux de précision de 95%.
Aux Etats-Unis, on va encore plus loin en mettant l'intelligence artificielle au service de la recherche de médicaments voire de vaccins contre le coronavirus. L'Allen Institute pour l'IA a livré un data set et un modèle de NLP (natural language processing) dessinés pour accélérer le traitement des données scientifiques sur le Covid-19. Via sa filiale DeepMind, Google est également à la manœuvre. En lien avec plusieurs laboratoires de recherche à travers le monde, DeepMind a annoncé son intention de recourir à son célèbre modèle de deep learning AlphaFold pour prédire la structure de six des protéines virales formant le Covid-19. "Nous espérons que ce travail contribuera à une meilleure compréhension du mode de fonctionnement du virus, et qu'il pourra servir de base […] aux futures expérimentions visant à développer des traitements", indique la filiale.