Published August 10, 2020
| Version v1
Publication
Open
Approaches Based on Artificial Intelligence and the Internet of Intelligent Things to Prevent the Spread of COVID-19: Scoping Review
- 1. Helwan University
- 2. Cairo University
- 3. Beni-Suef University
- 4. Royal College of Surgeons of Edinburgh
Description
Artificial intelligence (AI) and the Internet of Intelligent Things (IIoT) are promising technologies to prevent the concerningly rapid spread of coronavirus disease (COVID-19) and to maximize safety during the pandemic. With the exponential increase in the number of COVID-19 patients, it is highly possible that physicians and health care workers will not be able to treat all cases. Thus, computer scientists can contribute to the fight against COVID-19 by introducing more intelligent solutions to achieve rapid control of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2), the virus that causes the disease.The objectives of this review were to analyze the current literature, discuss the applicability of reported ideas for using AI to prevent and control COVID-19, and build a comprehensive view of how current systems may be useful in particular areas. This may be of great help to many health care administrators, computer scientists, and policy makers worldwide.We conducted an electronic search of articles in the MEDLINE, Google Scholar, Embase, and Web of Knowledge databases to formulate a comprehensive review that summarizes different categories of the most recently reported AI-based approaches to prevent and control the spread of COVID-19.Our search identified the 10 most recent AI approaches that were suggested to provide the best solutions for maximizing safety and preventing the spread of COVID-19. These approaches included detection of suspected cases, large-scale screening, monitoring, interactions with experimental therapies, pneumonia screening, use of the IIoT for data and information gathering and integration, resource allocation, predictions, modeling and simulation, and robotics for medical quarantine.We found few or almost no studies regarding the use of AI to examine COVID-19 interactions with experimental therapies, the use of AI for resource allocation to COVID-19 patients, or the use of AI and the IIoT for COVID-19 data and information gathering/integration. Moreover, the adoption of other approaches, including use of AI for COVID-19 prediction, use of AI for COVID-19 modeling and simulation, and use of AI robotics for medical quarantine, should be further emphasized by researchers because these important approaches lack sufficient numbers of studies. Therefore, we recommend that computer scientists focus on these approaches, which are still not being adequately addressed.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يعد الذكاء الاصطناعي (AI) وإنترنت الأشياء الذكية (IIoT) تقنيات واعدة لمنع الانتشار السريع المقلق لمرض فيروس كورونا (COVID -19) وتعظيم السلامة أثناء الوباء. مع الزيادة الهائلة في عدد مرضى كوفيد-19، من المحتمل جدًا ألا يتمكن الأطباء والعاملون في مجال الرعاية الصحية من علاج جميع الحالات. وبالتالي، يمكن لعلماء الكمبيوتر المساهمة في مكافحة COVID -19 من خلال تقديم حلول أكثر ذكاءً لتحقيق السيطرة السريعة على فيروس كورونا 2 (SARS - CoV -2)، الفيروس الذي يسبب المرض. كانت أهداف هذه المراجعة هي تحليل الأدبيات الحالية، ومناقشة قابلية تطبيق الأفكار المبلغ عنها لاستخدام الذكاء الاصطناعي للوقاية من COVID -19 ومكافحته، وبناء رؤية شاملة لكيفية فائدة الأنظمة الحالية في مناطق معينة. قد يكون هذا مفيدًا جدًا للعديد من مسؤولي الرعاية الصحية وعلماء الكمبيوتر وواضعي السياسات في جميع أنحاء العالم. أجرينا بحثًا إلكترونيًا عن المقالات في قواعد بيانات MEDLINE و Google Scholar و Embase و Web of Knowledge لصياغة مراجعة شاملة تلخص فئات مختلفة من أحدث الأساليب القائمة على الذكاء الاصطناعي لمنع انتشار COVID -19 والسيطرة عليه. حدد بحثنا أحدث 10 أساليب للذكاء الاصطناعي تم اقتراحها لتوفير أفضل الحلول لتحقيق أقصى قدر من السلامة ومنع انتشار COVID -19. وشملت هذه الأساليب الكشف عن الحالات المشتبه فيها، والفحص على نطاق واسع، والرصد، والتفاعلات مع العلاجات التجريبية، وفحص الالتهاب الرئوي، واستخدام إنترنت الأشياء الصناعية لجمع البيانات والمعلومات وتكاملها، وتخصيص الموارد، والتنبؤات، والنمذجة والمحاكاة، والروبوتات للحجر الصحي الطبي. لم نجد سوى دراسات قليلة أو شبه معدومة فيما يتعلق باستخدام الذكاء الاصطناعي لفحص تفاعلات كوفيد-19 مع العلاجات التجريبية، واستخدام الذكاء الاصطناعي لتخصيص الموارد لمرضى كوفيد-19، أو استخدام الذكاء الاصطناعي وإنترنت الأشياء الصناعية لبيانات كوفيد-19 وجمع/دمج المعلومات. علاوة على ذلك، يجب على الباحثين التأكيد بشكل أكبر على اعتماد مناهج أخرى، بما في ذلك استخدام الذكاء الاصطناعي للتنبؤ بكوفيد-19، واستخدام الذكاء الاصطناعي لنمذجة كوفيد-19 ومحاكاته، واستخدام روبوتات الذكاء الاصطناعي للحجر الصحي الطبي، لأن هذه المناهج المهمة تفتقر إلى أعداد كافية من الدراسات. لذلك، نوصي علماء الكمبيوتر بالتركيز على هذه الأساليب، والتي لا تزال غير معالجة بشكل كافٍ.Translated Description (French)
L'intelligence artificielle (IA) et l'Internet des objets intelligents (IIoT) sont des technologies prometteuses pour prévenir la propagation extrêmement rapide de la maladie à coronavirus (COVID-19) et maximiser la sécurité pendant la pandémie. Avec l'augmentation exponentielle du nombre de patients atteints de COVID-19, il est fort possible que les médecins et les professionnels de la santé ne soient pas en mesure de traiter tous les cas. Ainsi, les informaticiens peuvent contribuer à la lutte contre la COVID-19 en introduisant des solutions plus intelligentes pour parvenir à un contrôle rapide du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2), le virus qui cause la maladie. Les objectifs de cette revue étaient d'analyser la littérature actuelle, de discuter de l'applicabilité des idées rapportées pour utiliser l'IA pour prévenir et contrôler la COVID-19, et de construire une vision globale de la façon dont les systèmes actuels peuvent être utiles dans des domaines particuliers. Cela peut être d'une grande aide pour de nombreux administrateurs de soins de santé, informaticiens et décideurs politiques du monde entier. Nous avons effectué une recherche électronique d'articles dans les bases de données MEDLINE, Google Scholar, Embase et Web of Knowledge pour formuler un examen complet qui résume les différentes catégories des approches basées sur l'IA les plus récentes pour prévenir et contrôler la propagation de la COVID-19. Notre recherche a identifié les 10 approches d'IA les plus récentes qui ont été suggérées pour fournir les meilleures solutions pour maximiser la sécurité et prévenir la propagation de la COVID-19. Ces approches comprenaient la détection des cas suspects, le dépistage à grande échelle, la surveillance, les interactions avec les thérapies expérimentales, le dépistage de la pneumonie, l'utilisation de l'IIoT pour la collecte et l'intégration de données et d'informations, l'allocation de ressources, les prédictions, la modélisation et la simulation, et la robotique pour la quarantaine médicale. Nous avons trouvé peu ou presque pas d'études concernant l'utilisation de l'IA pour examiner les interactions de la COVID-19 avec les thérapies expérimentales, l'utilisation de l'IA pour l'allocation de ressources aux patients COVID-19, ou l'utilisation de l'IA et de l'IIoT pour la collecte et l'intégration de données et d'informations sur la COVID-19. En outre, l'adoption d'autres approches, y compris l'utilisation de l'IA pour la prédiction de la COVID-19, l'utilisation de l'IA pour la modélisation et la simulation de la COVID-19 et l'utilisation de la robotique de l'IA pour la quarantaine médicale, devrait être davantage soulignée par les chercheurs car ces approches importantes manquent d'un nombre suffisant d'études. Par conséquent, nous recommandons aux informaticiens de se concentrer sur ces approches, qui ne sont toujours pas abordées de manière adéquate.Translated Description (Spanish)
La inteligencia artificial (IA) y el Internet de las cosas inteligentes (IIoT) son tecnologías prometedoras para prevenir la propagación preocupantemente rápida de la enfermedad por coronavirus (COVID-19) y para maximizar la seguridad durante la pandemia. Con el aumento exponencial en el número de pacientes con COVID-19, es muy posible que los médicos y los trabajadores de la salud no puedan tratar todos los casos. Por lo tanto, los informáticos pueden contribuir a la lucha contra el COVID-19 introduciendo soluciones más inteligentes para lograr un control rápido del coronavirus 2 del síndrome respiratorio agudo severo (SARS-CoV-2), el virus que causa la enfermedad. Los objetivos de esta revisión fueron analizar la literatura actual, discutir la aplicabilidad de las ideas informadas para usar la IA para prevenir y controlar el COVID-19, y construir una visión integral de cómo los sistemas actuales pueden ser útiles en áreas particulares. Esto puede ser de gran ayuda para muchos administradores de atención médica, informáticos y responsables políticos de todo el mundo. Realizamos una búsqueda electrónica de artículos en las bases de datos de MEDLINE, Google Scholar, Embase y Web of Knowledge para formular una revisión exhaustiva que resume diferentes categorías de los enfoques basados en IA más recientes para prevenir y controlar la propagación de COVID-19. Nuestra búsqueda identificó los 10 enfoques de IA más recientes que se sugirieron para proporcionar las mejores soluciones para maximizar la seguridad y prevenir la propagación de COVID-19. Estos enfoques incluyeron la detección de casos sospechosos, la detección a gran escala, el monitoreo, las interacciones con terapias experimentales, la detección de neumonía, el uso del IIoT para la recopilación e integración de datos e información, la asignación de recursos, las predicciones, el modelado y la simulación, y la robótica para la cuarentena médica. Encontramos pocos o casi ningún estudio sobre el uso de la IA para examinar las interacciones de COVID-19 con terapias experimentales, el uso de la IA para la asignación de recursos a pacientes con COVID-19, o el uso de la IA y el IIoT para los datos de COVID-19 y la recopilación/integración de información. Además, los investigadores deben enfatizar aún más la adopción de otros enfoques, incluido el uso de IA para la predicción de COVID-19, el uso de IA para el modelado y la simulación de COVID-19, y el uso de la robótica de IA para la cuarentena médica, porque estos enfoques importantes carecen de un número suficiente de estudios. Por lo tanto, recomendamos que los informáticos se centren en estos enfoques, que aún no se están abordando adecuadamente.Files
PDF.pdf
Files
(1.1 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:af02a4a4547cca9b1e4910d94210eae9
|
1.1 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- النهج القائمة على الذكاء الاصطناعي وإنترنت الأشياء الذكية لمنع انتشار كوفيد-19: مراجعة تحديد النطاق
- Translated title (French)
- Approches basées sur l'intelligence artificielle et l'Internet des objets intelligents pour prévenir la propagation de la COVID-19 : examen de la portée
- Translated title (Spanish)
- Enfoques basados en la inteligencia artificial y el Internet de las cosas inteligentes para prevenir la propagación de COVID-19: revisión del alcance
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3037105702
- DOI
- 10.2196/19104
References
- https://openalex.org/W13365464
- https://openalex.org/W163063980
- https://openalex.org/W1979158913
- https://openalex.org/W2032366673
- https://openalex.org/W2067127476
- https://openalex.org/W2099487753
- https://openalex.org/W2102292362
- https://openalex.org/W2130439776
- https://openalex.org/W2159647558
- https://openalex.org/W2264077953
- https://openalex.org/W2380358550
- https://openalex.org/W2563650307
- https://openalex.org/W2582821003
- https://openalex.org/W2609035524
- https://openalex.org/W2616221136
- https://openalex.org/W2636297992
- https://openalex.org/W2739204784
- https://openalex.org/W2788805965
- https://openalex.org/W2795231562
- https://openalex.org/W2796101516
- https://openalex.org/W2809545446
- https://openalex.org/W2888397986
- https://openalex.org/W2895763047
- https://openalex.org/W2896026924
- https://openalex.org/W2897753544
- https://openalex.org/W2899300309
- https://openalex.org/W2904142429
- https://openalex.org/W2912275277
- https://openalex.org/W2914653729
- https://openalex.org/W2926287779
- https://openalex.org/W2941036880
- https://openalex.org/W2947151330
- https://openalex.org/W2947200739
- https://openalex.org/W2957037184
- https://openalex.org/W2962306678
- https://openalex.org/W2982383444
- https://openalex.org/W2984854879
- https://openalex.org/W2990389191
- https://openalex.org/W2990522736
- https://openalex.org/W2991196539
- https://openalex.org/W2994833293
- https://openalex.org/W2996102097
- https://openalex.org/W2996219887
- https://openalex.org/W3000044174
- https://openalex.org/W3000834295
- https://openalex.org/W3001118548
- https://openalex.org/W3002108456
- https://openalex.org/W3003415212
- https://openalex.org/W3003790823
- https://openalex.org/W3004397688
- https://openalex.org/W3006643024
- https://openalex.org/W3007095655
- https://openalex.org/W3007446911
- https://openalex.org/W3008362582
- https://openalex.org/W3008401431
- https://openalex.org/W3008443627
- https://openalex.org/W3008985036
- https://openalex.org/W3009063690
- https://openalex.org/W3009231370
- https://openalex.org/W3009468976
- https://openalex.org/W3010223921
- https://openalex.org/W3010243278
- https://openalex.org/W3011210112
- https://openalex.org/W3011392786
- https://openalex.org/W3011534780
- https://openalex.org/W3011716991
- https://openalex.org/W3012391191
- https://openalex.org/W3012690896
- https://openalex.org/W3015608194
- https://openalex.org/W3015771386
- https://openalex.org/W3016631463
- https://openalex.org/W3022885394
- https://openalex.org/W3023223431
- https://openalex.org/W3024074456
- https://openalex.org/W3025534520
- https://openalex.org/W3025899282
- https://openalex.org/W3025943797
- https://openalex.org/W3033248051
- https://openalex.org/W3104749795
- https://openalex.org/W4246159977
- https://openalex.org/W4253521989
- https://openalex.org/W66560766