Covid-19: una start-up italiana a servizio della Casa Bianca per accelerare la ricerca sul vaccino

Dalla Casa Bianca una call to action per aiutare i ricercatori impegnati nello studio del Coronavirus: la startup Indigo.ai e Centro Medico Santagostino rispondono con un sistema di intelligenza artificiale in grado di individuare le informazioni utili tra 195.000 testi scientifici

Si chiama Record ed è un sistema di Natural Language Processing in grado di abbattere il tempo necessario a trovare le informazioni sul Covid-19 per le migliaia di ricercatori che in questo momento se ne stanno occupando nel mondo. Meno tempo per trovare risposte, più tempo per avvicinarsi alle soluzioni, in particolare il vaccino.

A metterlo a punto sono stati Indigo.ai – la startup italiana specializzata nella progettazione e costruzione di assistenti virtuali, tecnologie di linguaggio ed esperienze conversazionali – e il Centro Medico Santagostino – rete di poliambulatori specialistici completi, la prima in Italia a sperimentare un modello di sanità che concilia qualità elevata e tariffe accessibili.

Lo spunto è arrivato dal bando “CORD-19 – COVID-19 Open Research Dataset Challenge” indetto dall’Allen Institute for AI in partnership con Chan Zuckerberg Initiative, Georgetown University’s Center for Security and Emerging Technology, Microsoft Research, IBM, National Library of Medicine – National Institutes of Health e in coordinamento con l’ufficio di Politiche di Scienza e Tecnologia della Casa Bianca al fine di sostenere la ricerca intorno al Coronavirus e aiutare a trovare un vaccino il prima possibile. La richiesta è la creazione di sistemi di data mining che aiutino gli studiosi ad aggiornarsi in tempi rapidi sui temi specifici di interesse, senza dover leggere centinaia di pagine ogni giorno, all’interno degli oltre 195mila articoli scientifici sul COVID-19, SARS-CoV-2, e gli altri tipi di Coronavirus. Un dataset in continuo aggiornamento perché si tratta di un tema nuovo, su cui quotidianamente si producono articoli, analisi, studi.

Record è nato da una sinergia fruttuosa, in cui Indigo.ai ha sviluppato la tecnologia di intelligenza artificiale e il Centro Medico Santagostino ha supportato la parte di apprendimento dell’A.I. mettendo a disposizione un team di esperti, per verificare che le informazioni scientifiche individuate dall’A.I. fossero effettivamente corrette. Ad oggi, RECORD è in grado di trovare le informazioni pertinenti alle richieste dei ricercatori nell’80% dei casi.

Il motore di ricerca Record funziona in tre fasi: una volta ricevuta una domanda, attraverso alcune parole chiave specifiche, il sistema filtra i documenti che con ogni probabilità contengono la risposta; poi viene selezionato il sottoinsieme del documento con un contenuto semantico molto simile alla domanda posta, e infine attraverso un modello di question answering viene fornita una risposta per ciascuno dei documenti selezionati, insieme ad ulteriori informazioni come il titolo, gli autori, le citazioni e il giornale di pubblicazione con relativo impatto scientifico, per aiutare gli utenti a valutare la rilevanza del documento e l’attendibilità della risposta. Una ricerca eseguita attraverso una vettorializzazione di tutti i paragrafi, utilizzando il modello di sentence embedding basato su Bert: una scrematura continua che porta alle risposte più precise possibili.

Un metodo testato: sulle domande specifiche poste dagli esperti del Centro Medico Santagostino le risposte positive sono arrivate al 63%, sui quesiti estratti dalla challenge della Casa Bianca il tasso di risposte esatte si attesta intorno all’80%.

RECORD, inoltre, è un modello di NLP replicabile, ovvero declinabile in altri contesti: riconvertibile per necessità aziendali o rimodulabile in caso di nuove emergenze – in quanto si tratta di un sistema capace di fornire a qualunque quesito le risposte specifiche contenute nei documenti catalogati come pertinenti per l’oggetto in questione. Un approccio completamente rivoluzionario, perché se fino a oggi questo tipo di ricerca richiedeva la supervisione umana, nel modello di Indigo.ai tutto passa attraverso l’intelligenza artificiale.

“La ricerca sul Covid-19 procede velocissima e di conseguenza il numero di paper e pubblicazioni aumenta esponenzialmente. Nel nostro piccolo, abbiamo sfruttato le nostre competenze in materia di AI e Natural Language Processing per dare il nostro contributo alla comunità medico-scientifica sul fronte Covid. Abbiamo attivato i nostri data scientist e creato un modello che, speriamo, possa accelerare il processo di ricerca di un vaccino e indirettamente salvare delle vite” ha commentato Gianluca Maruzzella, Founder & CEO di Indigo.ai.

“Siamo orgogliosi di aver partecipato a questo progetto innovativo”, aggiunge Luca Foresti, Amministratore Delegato del Centro Medico Santagostino, “mettendo a disposizione l’esperienza dei nostri medici ed esperti. Il Centro Medico Santagostino da anni spinge molto sulla digitalizzazione della sanità. E in occasione di questa crisi, per esempio, ha costruito strumenti innovativi come i videoconsulti con gli specialisti, le videoterapie con gli psicoterapeuti, una chat per la medicina generale, ha collaborato alla creazione della App Immuni. Sono convinto che si potrà uscire dalla crisi mettendo insieme competenze diverse: solo così si riuscirà a navigare nella complessità.”

INDIGO.AI

Siamo uno studio di Conversational AI che progetta e costruisce assistenti virtuali, tecnologie di linguaggio ed esperienze conversazionali. Nati a Settembre 2016 tra i banchi del Politecnico di Milano da un’idea di cinque giovani (Gianluca Maruzzella, Enrico Bertino, Marco Falcone, Andrea Tangredi e Denis Peroni – ad oggi quasi tutti under30), abbiamo realizzato assistenti virtuali per alcune delle aziende più innovative al mondo, tra cui banche, assicurazioni, case farmaceutiche, etc. Abbiamo costruito un framework proprietario di Natural Language Processing che, sfruttando l’intelligenza artificiale, è in grado di comprendere le informazioni nel testo o nella voce in maniera completamente automatica: grazie a questo framework aiutiamo le aziende ad automatizzare conversazioni, efficientare processi, alleggerire il customer care ed ingaggiare i clienti in maniera super personalizzata. Il nostro team è formato da 20 persone e operiamo sia in Italia che all’estero. Tra il 2017 e il 2020 siamo stati scelti due volte come rappresentanti della delegazione delle start-up italiane al CES di Las Vegas e abbiamo vinto tre riconoscimenti del premio Gaetano Marzotto – tra i più importanti nel panorama dell’innovazione.

CENTRO MEDICO SANTAGOSTINO, poliambulatorio specialistico, è stato inaugurato nel 2009 con la sede di piazza Sant’Agostino, a Milano. Il progetto è stato promosso da Oltre Venture Capital Sociale, una società che realizza iniziative di interesse collettivo, privilegiando il ritorno sociale rispetto a quello economico. Questo permette di applicare tariffe calmierate, inferiori del 30-50 per cento al mercato privato milanese.

l progetto del Centro si propone di interpretare un bisogno sanitario emergente e diffuso: una medicina specialistica di alto livello anche in aree attualmente poco coperte dal servizio sanitario pubblico come l’odontoiatria, la psicoterapia, la logopedia e la fisioterapia, a costi accessibili a tutti, rapida nell’intervento, attenta ai bisogni anche relazionali del paziente.

Il Centro vuole essere qualcosa di più di un tradizionale poliambulatorio: un vero e proprio “luogo della salute” dove le persone si sentano accolte. In questo senso Santagostino pone grande attenzione non solo alla qualità della visita, ma anche all’erogazione di servizi di orientamento e assistenza. Anche in un’ottica di prevenzione e non solo di cura.

L’OFFERTA MEDICA

Visite specialistiche (ginecologia, dermatologia, oculistica, ortopedia, chirurgia, otorinolaringoiatria, fisiatria, cardiologia, ecc); Odontoiatria; Psicoterapia, psicologia e psichiatria; Terapie (logopedia, fisioterapia, osteopatia); Servizio ecografico ed esami di laboratorio; Endoscopia e Diagnostica per immagini (Tac, Risonanza magnetica, radiologia); Ambulatorio vaccini; occhiali e audioprotesi: videoconsulti specialistici e videoterapie psicologiche.