VUB onderzoekt het gebruik van AI om epidemieën in te dijken

Nieuw VUB-onderzoek toont aan dat kunstmatige intelligentie (AI) beleidsmakers succesvol kan ondersteunen in de strijd tegen epidemieën zoals COVID-19. Het combineert hiervoor epidemiologische modellen met complexe besluitvormingsalgoritmes die in staat zijn om rekening te houden met moeilijk te voorspellen factoren zoals menselijk gedrag.

Bij complexe situaties, zoals het uitbreken van een pandemie waarover op voorhand weinig geweten is, zijn er veel variabelen moeilijk te voorspellen. Een belangrijke factor is de mens en zijn gedrag. Het beleid kan beslissingen nemen om een epidemie in te dijken, maar dat wordt pas een succes als alle actoren, ook de bevolking, die beslissingen respecteert en scrupuleus uitvoert.

Pieter Libin van het Artificial Intelligence Lab (VUB) bestudeert in zijn onderzoek epidemiologische toepassingen van "reinforcement learning". Bij deze vorm van AI worden goed bestudeerde wiskundige technieken en concepten, ontleend aan het domein van de psychologie, ingezet om optimale beslissingen te nemen op basis van interactie met een omgeving.

"Reinforcement learning" is bijzonder geschikt om complexe interacties tussen alle actoren te integreren en betrekt zo gedrags-, culturele en maatschappelijke factoren in het bepalen van succesvolle preventiestrategieën, waardoor de doelen bij de aanpak van een epidemie beter worden bereikt.

Ethische overwegingen

Libin is hiermee niet aan zijn proefstuk toe. Hij behaalde een doctoraat met zijn onderzoek over de problematiek, waarbij hij tot het besluit kwam dat het inzetten van kunstmatige intelligentie beleidsmakers beter in staat stelt om epidemieën efficiënt aan te pakken. Artificiële intelligentie laat immers een heel gerichte aanpak toe. De algoritmes kunnen een optimale strategie aanleren, die kan bestaan uit het sluiten van scholen, het verplicht dragen van mondkapjes bij bepaalde activiteiten of het vaccineren van bepaalde doelgroepen, op voorwaarde dat een vaccin bestaat.

Verder is het ook mogelijk om complexe combinaties van strategieën te leren die kunnen variëren in functie van het verloop van de epidemie. "Ons onderzoek toont aan dat AI veelbelovende mogelijkheden biedt om beleidsmakers te ondersteunen bij hun besluitvorming en dat het een belangrijke impact kan hebben op de uitkomst van gezondheidscrises zoals de huidige", zeggen Libin en professor Ann Nowé van het VUB Artificial Intelligence Lab.

"Maar naast het belang om dit soort onderzoek nog uit te breiden, pleiten we er sterk voor dat AI-innovatie onze democratische waarden respecteert, rekening houdend met ethische overwegingen en de privacy van onze burgers."

Het onderzoek werd uitgevoerd in samenwerking met Prof. Phillippe Lemey van het Rega Instituut (KU Leuven) en Prof. Niel Hens (UHasselt and UAntwerpen). Het onderzoek werd gefinancierd door het Fonds Wetenschappelijk Onderzoek (FWO-SB beurs) en de Vlaamse overheid ("Onderzoeksprogramma Artificiële Intelligentie (AI) Vlaanderen").