Intelligence artificielle, voici ce qu’on peut faire en santé

L’intelligence artificielle (IA) est une discipline du domaine informatique qui traite de l’étude des fondements théoriques, des méthodologies et des techniques qui permettent la conception et la création de systèmes matériels et logiciels « intelligents ». Dans cette période, le succès des Deep Neural Networks et des grands modèles génératifs (comme ChatGPT) risque de nous faire perdre de vue la véritable portée de cette discipline. Aux yeux des non-experts, nous sommes enfin confrontés à l’Intelligence Générale Artificielle (IAG), c’est-à-dire un système capable d’aborder et de résoudre n’importe quel problème dans n’importe quelle situation. Disons tout de suite que les choses ne sont pas comme ça : AGI est encore très loin. Cependant, il faut admettre que les résultats que nous obtenons dans la mise en œuvre de systèmes d’IA qui, dans des domaines restreints et définis, peuvent égaler et souvent dépasser les capacités humaines, sont vraiment remarquables.

Cela signifie qu’au-delà de l’engouement des médias (et du marché), qui se concentrent sur les dernières innovations du secteur, l’IA repose sur un très vaste ensemble de paradigmes différents qui, judicieusement intégrés et utilisés, permettent d’aborder de nombreuses situations à travers une collaboration homme-machine fructueuse.

En d’autres termes, tout comme le microscope et le télescope nous permettaient autrefois de dépasser les limites de nos sens et de découvrir de nouveaux mondes dans le domaine de l’infiniment petit et de l’infiniment grand, aujourd’hui les applications de l’IA promettent (et permettent déjà en partie) étendre nos capacités cognitives et analyser et saisir des phénomènes qui autrement échapperaient à nos sens et à notre esprit.

Ce que l’IA peut faire aujourd’hui

Les applications d’IA, avec leurs différents paradigmes, sont aujourd’hui capables d’aborder différents types d’opérations problématiques.

Sentir. Il existe des applications capables d’identifier un son, de comprendre un langage parlé et de reconnaître des objets et des situations dans une vidéo. Depuis 2017, grâce à des défis contrôlés, nombre de ces systèmes ont dépassé les capacités humaines.

Apprendre. Les applications d’IA sont capables d’extraire des régularités à partir d’exemples. Ils apprennent ainsi à reconnaître un chat d’un chien, mais aussi à classer une tumeur par rapport à une autre forme d’anomalie en examinant les radiographies, les échographies, etc.

Raisonnement. Utilisant des méthodes dont on entend peu parler aujourd’hui, mais qui constituent au contraire une base importante de leur succès, les applications d’IA expriment des capacités de raisonnement supérieures aux nôtres en matière de résolution de problèmes, d’optimisation de processus et de ressources rares, d’aide à la décision.

Exprimer sa créativité. Sur le plan de la créativité, il existe des applications d’IA capables de créer des solutions innovantes, des brevets et des œuvres artistiques sous forme musicale, photographique, audiovisuelle et textuelle (des articles journalistiques aux compositions poétiques).

Abstrait. Il s’agit du front le plus problématique, dans lequel la capacité de l’IA est encore limitée et la recherche concentre d’énormes ressources : pour relever ce défi, en effet, l’IA doit travailler sur une énorme quantité de données, ce qui nécessite une quantité d’énergie qu’elle n’a pas. toujours durable à produire.

Que peut-on faire en médecine

Commençons par dire que selon l’AI Index Report 2023, en 2022, c’est précisément le secteur médical qui a enregistré les plus grands investissements privés en matière d’IA aux États-Unis. En fait, l’utilisation de l’IA nous permet aujourd’hui de soutenir le secteur de la santé de plusieurs manières : à la fois grâce à des outils d’aide au diagnostic et à travers des systèmes qui réduisent la charge de travail des médecins par rapport aux tâches répétitives et bureaucratiques. Mais il ne faut pas oublier une contribution plus générale, à travers des solutions qui permettent d’améliorer la santé des citoyens : et à cet égard il convient de rappeler que l’Objectif de Développement Durable 3 de l’Agenda 2030 de l’Organisation des Nations Unies prévoit précisément le défi de “Assurer la santé et le bien-être de tous à tout âge”.

Ce qui suit est un aperçu général des contributions de l’IA dans les domaines médical et de la santé.

Aide au diagnostic. Comme nous l’avons déjà mentionné, nous disposons aujourd’hui d’outils qui peuvent aider les médecins à établir des diagnostics, en identifiant des modèles visuels avec un niveau de précision bien supérieur à celui que le médecin pourrait faire seul. Dans certains cas, ce type d’outil peut permettre un premier diagnostic indépendant, qui peut ensuite être suivi d’une nécessaire consultation avec le médecin.

Aide à la décision. Les applications d’IA qui fonctionnent avec la vision artificielle, la reconnaissance sonore, l’analyse du mouvement, etc., associées au raisonnement logique et à la recherche, aident le médecin non seulement dans le diagnostic, mais aussi dans l’identification des thérapies.

Création de nouveaux médicaments. L’IA peut aussi contribuer au développement de nouveaux médicaments : la capacité de simuler les interactions de substances entre elles et avec l’organisme permet d’accélérer les phases de conception de nouvelles thérapies et de nouveaux médicaments (il existe par exemple des applications qui ont permis de déterminer, avec une précision jamais atteinte auparavant, la forme tridimensionnelle d’une protéine à partir de sa séquence d’acides aminés).

Identification des mélanges de médicaments pour un patient spécifique. L’IA peut soutenir la médecine vers des diagnostics et une administration spécifiques au patient. Il existe des applications capables de combiner les données obtenues à partir de plateformes d’analyse des protéines tumorales et de leurs modifications pour identifier les enzymes qui produisent des signes distinctifs dans les cellules malignes.

Intégration avec l’Internet des objets. La création d’outils de diagnostic bon marché, intégrables aux smartphones, montres intelligentes et autres outils dédiés, permettent de collecter des données utiles pour accompagner non seulement le médecin mais aussi le patient : en surveillant la qualité de l’air, le niveau de pollution environnementale le bruit, la fréquence cardiaque, l’oxymétrie et la tension artérielle peuvent par exemple constituer des outils de prévention des maladies.

Optimisation des processus et utilisation des ressources. Pendant la pandémie de COVID-19, des applications d’IA ont été testées pour permettre aux hôpitaux d’optimiser les quarts de travail des médecins et des infirmières ainsi que de gérer des ressources rares telles que les masques, les blouses et les ventilateurs. Ce type d’applications peut également être utilisé à grande échelle pour optimiser les processus et réduire le stress des médecins et des patients.

Réduction des charges de travail dues aux aspects bureaucratiques. Les outils d’IA peuvent également constituer un support valable pour s’interfacer avec les systèmes d’information, pour planifier des rendez-vous, pour rédiger des questionnaires et bien plus encore. Pensez à l’utilisation d’assistants virtuels qui fournissent des réponses automatiques dans les centres d’appels, mais aussi à des applications plus complexes qui, grâce à des outils sémantiques, permettent à des systèmes de communiquer qui autrement ne seraient pas interopérables (par exemple, il est possible de définir des documents intelligents capables de récupérer des informations déjà fournies à d’autres systèmes, tout en respectant la vie privée du patient et en permettant l’intégration des données au sein du Dossier Santé Electronique).

Le texte est tiré de « 2030. La durabilité de la santé. Nouveaux équilibres entre les données, le bien-être et le NHS », créé par la Fondation Roche en collaboration avec Edra.

*Gianluigi Greco est président de l’Association italienne pour l’intelligence artificielle (AIxIA) ;

*Piero Poccianti est coordinateur du conseil industriel de l’Association italienne pour l’intelligence artificielle (AIxIA)