С помощью каких технологий человечество пытается победить коронавирус

Надевать маску и перчатки, соблюдать дистанцию и чаще мыть руки. Врачи, эпидемиологи и власти не перестают повторять этот свод правил, чтобы защитить людей от главной напасти 2020 года. Еще больше правильной информации о COVID-19 нам стараются предоставить Google, YouTube и Facebook. Но одними сводками и мылом пандемию не одолеть. На спасение человечества были брошены все доступные на сегодня технологии: от роботов-дезинфекторов до искусственного интеллекта.

Робопес — друг человека

В середине 2016 года Boston Dynamics (BD) представила миру первую модель робота Spot, который своим дизайном и походкой напоминает собаку. Тогда новинка не убедила совет директоров Google, владевшей BD, и компанию продали как неспособную выдать коммерчески успешную модель робота. За пару лет Spot станет одним из самых узнаваемых роботов в мире, а в июне текущего года компания запустила его коммерческие продажи. Компания пока не раскрывает цифры продаж, но заявляет, что спрос на ее роботов есть и он растет.

Применений у робота BD может быть множество. Например, норвежская нефтяная компания Aker BP купила Spot в качестве сторожевого робопса: он ходит по судну и смотрит, чтобы груз был на месте, а посторонних на корабле не было. Когда же началась пандемия COVID-19, у Spot появилась новая приоритетная сфера применения — здравоохранение. Например, в одной из больниц Бостона его используют для дистанционного обследования пациентов с коронавирусом. В Сингапуре робопес бегал по местному парку и следил, чтобы отдыхающие не сбивались в группы, напоминая всем о необходимости соблюдать социальную дистанцию в 1,5 м. А совсем недавно его научили дезинфицировать помещения во Франции в рамках совместного проекта BD с местной Shark Robotics. За 15 минут робопес в автономном режиме способен обработать антисептиком до 2 тыс. кв. м.

По данным исследовательской организации Robotics for Infectious Diseases, на начало июля роботы применялись для борьбы с COVID-19 в 33 странах. Роботы могут приехать в палату к больному с планшетом и помочь пациенту пообщаться с его близкими — непозволительная роскошь для тех, кто обычно оказывается в инфекционном отделении. Или робот может помогать врачам развозить лекарства по палатам, образцы крови и документы, как это делает робот TIAGo от PAL Robotics. А робот Tommy и вовсе настоящий медбрат, который разъезжает по больнице в итальянском городе Варесе, проверяет показатели медицинских приборов, передает их врачам, а также позволяет пациентам записать и отправить видеообращение к доктору.

Воздушная оборона

Индустрия беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) еще только формируется, а вкладываемые в нее деньги только растут. По подсчетам Barclays, уже в 2018 году объем рынка коммерческих беспилотников составлял $4 млрд, а в ближайшие четыре года он вырастет в десять раз, до $40 млрд. Вспыхнувшая в начале текущего года пандемия вряд ли нарушит этот тренд. Ведь теперь беспилотники стали еще нужнее.

Социальная дистанция — один из главных речевых оборотов 2020 года. А БПЛА идеально подходят для того, чтобы людям не приходилось лишний раз контактировать с другими людьми. Например, с помощью беспилотников можно доставлять товары и продукты. Китай, который первым столкнулся с коронавирусной инфекцией, одним из первых же и прибегнул к помощи БПЛА: еще в феврале беспилотник компании Antwork успешно доставил образцы крови и медицинские принадлежности из больницы в провинции Чжэцзян в местный центр по контролю заболеваемости. А дроны американской компании Zipline помогают доставлять образцы крови и принадлежности как в США, так и в Гане, причем в случае с африканской страной это позволяет сокращать время доставки в несколько раз.

Робот Spot от BD был не единственным, кто пристально следил за гражданами во время пандемии. Беспилотники тоже помогали властям разных стран следить за соблюдением гражданами карантинных мер. Помощью БПЛА воспользовались власти Франции, Италии и Индии. А в некоторых странах беспилотники оснащались еще и тепловизорами, способными распознавать в толпе людей с повышенной температурой тела. Такие беспилотники были замечены все в тех же Италии и Индии, а также в Китае, Омане, Колумбии и ряде других стран.

А еще летательные аппараты прекрасно справились бы с распылением антисептика по улицам городов. Скорее всего, даже лучше роботов, которые не были рождены для полетов. Но пока к таким кардинально новым методам обработки поверхностей в мире не прибегали. За исключением Китая, где еще зимой в общественных местах были замечены БПЛА, распыляющие дезинфицирующие средства. Что за средства, в какой дозировке — не понятно. «Мы не знаем, каково было воздействие на окружающую среду,— рассказывала National Geographic профессор Техасского университета A&M Робин Мерфи.— Не было никаких данных о том, какие дезинфицирующие средства используются, в каких концентрациях и были ли какие-либо стоки в канализацию и водоснабжение».

Дополненная служба

Технологии дополненной и виртуальной реальности (AR/VR) не такая уж новинка. Они уже несколько лет используются индустрией развлечений. С помощью AR и VR на карантине можно было отправиться на выставки в крупнейшие музеи, подготовившие виртуальные экскурсии и даже на сафари с 3D-моделями животных. Еще более заметным стал вклад AR и VR в организацию рабочих процессов: какими бы ни были условия, но в них все равно нужно продолжать работать. И технологии дополненной реальности успешно помогали менеджерам различных компаний проводить совещания, не собирая сотрудников в одном кабинете.

Куда более нетривиальное использование технологий AR и VR в эпоху COVID-19 было замечено в Китае. На фоне пандемии в стране стали появляться стартапы, которые занимаются разработкой шлемов дополненной реальности, способных измерять температуру людей вокруг на расстоянии в несколько метров.

Еще в конце 2019 года компания Rokid из Ханчжоу быстро сообразила, что к чему, и решила дополнить линейку своих товаров (а это AR-шлемы для промышленных нужд и гейминга) очками, измеряющими температуру на расстоянии. Весьма полезная вещь, если хочешь знать, с кем не то что здороваться, а даже рядом проходить не стоит. По данным компании, у нее довольно быстро заказали около 1 тыс. таких очков — несомненный успех, учитывая, что на разработку нехитрого устройства потребовалась всего пара недель, а все необходимые технологии уже были в распоряжении Rokid.

Впрочем, ошеломительного успеха эти очки не добились. Но собственные устройства для этих же целей стали предлагать другие стартапы. И вот уже в конце февраля в распоряжении полиции появляются шлемы от Kuang-Chi Technology. Устройства оснащены термальными камерами, способными в режиме реального времени измерять температуру людей, находящихся на расстоянии до 5 м. Кроме того, у них есть QR-сканеры, технология распознавания лиц, а также Wi-Fi, Bluetooth и 5G-модули. Такие шлемы уже можно встретить на полицейских в Шанхае и других крупных городах Китая.

Вирусная логика

Пока врачи в больницах борются с последствиями заболевания, а спецслужбы следят за тем, чтобы заражалось как можно меньше людей, ученые заняты исследованием самого коронавируса SARS-CoV-2. Сотни исследователей по всему миру принялись в экстренном порядке искать ответы на вопросы, как побороть новый вирус или хотя бы снизить его воздействие на организм человека, для кого он наиболее опасен и какие именно процессы он запускает в организме.

Мы уже привыкли к утверждению, что COVID-19 наиболее опасен для людей с хроническими заболеваниями, ожирением, слабой иммунной системой и для пожилых людей. Но это очень обобщенный лозунг, повторяемый властями стран для предотвращения массового распространения болезни. На деле же все гораздо сложнее. А для понимания природы вируса нужны очень большие объемы данных, а также искусственный интеллект и мощности суперкомпьютеров для их анализа.

Выявить закономерность в степени опасности вируса для разных групп граждан пытается Insilico Medicine, основанная российским ученым Алексом Жаворонковым. Компания призывает ученых и сотрудников лабораторий присылать данные о пациентах на облачную платформу Pandomics. Среди данных, которые интересуют стартап,— вирусные и человеческие геномы, богатые метаданные (описывающие образ жизни пациента, сопутствующие заболевания и биологический возраст), результаты анализов крови и мазков из носа. Все они затем будут проанализированы искусственным интеллектом, он определит минимальное количество релевантных признаков, которые могут быть использованы для предсказания тяжелых последствий заболевания для конкретных групп населения.

А вот ученые из Национальной лаборатории Ок-Риджа (ORNL), похоже, уже нашли ответ на вопрос, что именно провоцирует тяжелые последствия заболевания COVID-19. Анализ клеток легочной жидкости пациентов COVID-19 при помощи ИИ и суперкомпьютера Summit показал, что при заражении вирусом у некоторых людей в организме чрезмерно активизируется брадикининовая система, ответственная за снижение артериального давления. Брадикинин — соединение, которое расширяет кровеносные сосуды и делает их проницаемыми. Соответственно, при его избыточном выделении сосуды становятся негерметичными, позволяя жидкости накапливаться в легких. «Если мы сможем блокировать этот патогенез у тяжелых пациентов, мы сможем удержать человеческую реакцию от чрезмерного развития и дать их иммунной системе время для борьбы с вирусом, чтобы они могли выздороветь»,— считает Дэн Джейкобсон, возглавляющий исследование.

Впрочем, любые находки искусственного интеллекта еще требуют доказательств и проведения многочисленных тестов. Именно поэтому в мире не наблюдается множества вакцин от COVID-19, хотя прошел уже почти год непрекращающихся лабораторных исследований по всему миру. Какими бы крутыми ни были технологии, они не способны заменить человека, когда речь заходит о здоровье людей.

Кирилл Сарханянц