Bądź zdrowy i silny, czyli jak sztuczna inteligencja może pomóc w opiece nad osobami starszymi

W tym oraz w dwóch najbliższych postach będziemy mówić o opiece nad osobami starszymi.

Można by zadać pytanie: co ma ona wspólnego z technologiami najnowszej generacji? Starzenie się społeczeństw jest obecnie jednym z najbardziej istotnych i pilnych problemów, które dotykają wielu społeczeństw na całym świecie, dlatego zastosowanie nowych technologii, w tym sztucznej inteligencji (ang. Artificial Intelligence, AI) może być w tej sytuacji jednym z dostępnych rozwiązań. Możliwości jakie stwarzają metody sztucznej inteligencji oparte na analizie danych mogą okazać się bardzo przydatne i cenne.

W niniejszym tekście naszym celem jest pokazanie zarówno wyjątkowego znaczenia opieki nad osobami starszymi w nowoczesnych społeczeństwach jak i złożoności tego zadania. Następny tekst będzie natomiast opisywał wybrane obszary zastosowań, w których nowoczesne metody analizy danych (ang. Data Science, DS) wykorzystująca metody uczenia maszynowego (ang. Machine Learning, ML) jak i sama sztuczna inteligencja (AI) mogą być naszą tajną bronią. Z kolei w ostatnim tekście podejdziemy do opisywanych spraw w sposób bardziej techniczny i opowiemy o niektórych ciekawych pomysłach i technologiach, które pozwolą na efektywne wykorzystanie sztucznej inteligencji w przyszłości.

Jednym z wyzwań stojących przed współczesnym światem jest problem starzejącej się populacji. To, że problem ten dotyczy tylko krajów wysoko rozwiniętych jest błędnym przekonaniem. Jest to bowiem problem, z którym boryka się większość państw na świecie, a problem ten będzie tylko narastała w kolejnych latach.

Zajrzyjmy najpierw do materiałów OECD (Organisation for Economic Co-operation and Development) [1].

Poniższy wykres ukazuje trendy jakie można zaobserwować obserwując zjawisko starzenia się społeczeństw na całym świecie. Widzimy tu bieżące trendy oraz predykcje dla wszystkich kontynentów:

Źródło: ENSZ (2017) World Population Prospects: the 2017 Revision.

Ciekawe statystyki dotyczące starzenia się społeczeństwa podaje także WHO (World Health Organization) [2]. Przyjrzyjmy się wybranym prognozom na następne lata:

W latach 2015-2050 odsetek ludności świata powyżej 60 lat wzrośnie z 12% do 22% – liczba osób starszych wzrośnie prawie dwukrotnie.
Do 2020 roku liczba osób starszych – w wieku 60 lat i więcej – będzie większa niż liczba dzieci poniżej 5 lat.
W 2050 roku 80% osób starszych będzie żyło w krajach o niskich i średnich dochodach.

Wszyscy musimy więc zastanowić się, co zrobić, aby odciążyć nasze systemy opieki zdrowotnej i nasze społeczeństwa w związku z tą nadchodzącą zmianą demograficzną prognozowaną przez znane światowe instytucje zajmujące się zdrowiem na świecie.

Aby zobaczyć już teraz jak może wyglądać przeszłość, spójrzmy na samą tylko Japonię. Jest ona domem dla najstarszego społeczeństwa. Według [4] prognozy dla Japonii nie są zbyt optymistyczne:

2020: Połowa populacji kobiet będzie miała więcej niż 50 lat.
2021: Wielu pracowników będzie musiało porzucić pracę z powodu opieki nad rodziną.
2024: 33% populacji będzie miała więcej niż 65 lat.
2025: Kurczenie się populacji rozpocznie się nawet w Tokio.
2026: Ponad 7 mln osób z demencją.
2027: Będzie zbyt mało krwi potrzebnej do transfuzji.
2030: Wielkie domy towarowe, banki i domy spokojnej starości zamkną swoje oddziały w mniejszych miastach.
2035: 33% populacji mężczyzn i 20% populacji kobiet będzie żyć i umierać samotnie.
2039: Poważny brak krematoriów.
2040: Połowa rządów prowincji zniknie.

Nie dziwi więc fakt, że Japonia jest jednym z pionierów w zakresie technologii informacyjnych i komunikacyjnych (ang. Information and communications technology, ICT), inteligentnych rozwiązań dla opieki zdrowotnej oraz rozwiązań przeznaczonych dla wspomagania opieki nad osobami starszymi. Ciekawym przykładem zastosowań nowych technologii, wynikającym do pewnego stopnia z konfliktów kulturowych [5] jest to, że Japończycy jako pierwsi zastosowali roboty usługowe w szpitalach i innych instytutach, zamiast zatrudniać zagranicznych pracowników.

Źródło: https://foreignpolicy.com/2017/03/01/japan-prefers-robot-bears-to-foreign-nurses/

Jest to jedno z wielu przykładowych zastosowań. Jednak zanim zaczniemy mówić o tym, jak sztuczna inteligencja „zbawi świat” – tak, to lekka przesada – zobaczmy jakie są najbardziej prawdopodobne konsekwencje i jakie można przewidzieć zmiany w infrastrukturze, polityce i w sferze usług w związku ze starzeniem się społeczeństw.

Stale rosnący odsetek osób, które mogą potrzebować dodatkowej pomocy w wykonywaniu różnych codziennych czynności, spowoduje przesunięcie punktu ciężkości w kształtowaniu polityki i priorytetów społecznych. Po pierwsze, osoby starsze pozostaną nadal cennymi konsumentami (ponieważ jest ich dużo, a ich liczba będzie wzrastać), jednak ich potrzeby różnią się od potrzeb osób młodszych i nadal aktywnych zawodowo. To spowoduje zmiany w infrastrukturze i otoczeniu biznesowym. Po drugie, w miarę zmniejszania się udziału procentowego ludności aktywnej zawodowo, nie będzie można zapewnić wszystkim starszym osobom opieki osobistej. Będzie występował niedobór wykwalifikowanej siły roboczej. Po trzecie, usługi – w szczególności opieka zdrowotna – będą droższe, ponieważ zmniejszy się udział aktywnych płatników a zwiększy liczba osób potrzebujących tych usług.

Brakująca siła robocza to problem bardziej ogólny, związany nie tylko ze zjawiskiem starzenia się społeczeństw. Optymalizacja procesów i automatyzacja wybranych czynności w pewnym stopniu mogą go złagodzić. Zazwyczaj w przypadku prac wykonywanych przez wykwalifikowaną siłę roboczą, zastosowanie automatyzacji, metod sztucznej inteligencji czy tzw. systemów uczących się może zapewnić pewną przewagę. Jednak nie zawsze łatwo jest takie metody zaimplementować. W przypadku takich czynności jak opieka nad osobami starszymi istnieją bardzo specyficzne wymagania, nie wszystko da się zoptymalizować i zautomatyzować. To stanowi prawdziwe wyzwanie dla twórców nowych strategii dla technologii jutra.

Zobaczmy więc, jakie są najczęstsze problemy związane z opieką nad osobami starszymi.

Źródło: https://www.ncoa.org/article/the-top-10-most-common-chronic-conditions-in-older-adults

Starzenie się wpływa zarówno na nasze samopoczucie fizyczne, jak i psychiczne. Według raportu WHO [2] do najczęstszych dolegliwości zdrowotnych organizmu związanych ze starzeniem się należą: utrata słuchu, zaćma i wady refrakcji, bóle pleców i szyi, choroba zwyrodnieniowa stawów, przewlekła obturacyjna choroba płuc, cukrzyca. Jeżeli chodzi o zdrowie psychiczne i umysłowe, to najczęstsze i najbardziej widoczne problemy to: samotność, wykluczenie, depresja i demencja. Często te różnorakie uwarunkowania się wzajemnie się wzmacniają i pogłębiają. Na przykład poczucie wykluczenia wynikające z niskiego poziomu aktywności fizycznej będzie pogłębiać depresję, to będzie z kolei prowadzić do wykluczenia. Jedna pozytywną stroną jest to, że może zachodzić też zjawisko odwrotne, tzn. jeśli uda nam się skompensować pewną konkretną dolegliwość (jak np. trudności w poruszaniu się), to w rzeczywistości możemy wywołać poprawę w wielu innych obszarach życia. Według raportu WHO [2] do najczęstszych dolegliwości zdrowotnych organizmu związanych ze starzeniem się należą: utrata słuchu, zaćma i wady refrakcji, bóle pleców i szyi, choroba zwyrodnieniowa stawów, przewlekła obturacyjna choroba płuc, cukrzyca. Jeżeli chodzi o zdrowie psychiczne i umysłowe, to najczęstsze i najbardziej widoczne problemy to: samotność, wykluczenie, depresja i demencja. Często te różnorakie uwarunkowania się wzajemnie się wzmacniają i pogłębiają. Na przykład poczucie wykluczenia wynikające z niskiego poziomu aktywności fizycznej będzie pogłębiać depresję, to będzie z kolei prowadzić do wykluczenia. Jedna pozytywną stroną jest to, że może zachodzić też zjawisko odwrotne, tzn. jeśli uda nam się skompensować pewną konkretną dolegliwość (jak np. trudności w poruszaniu się), to w rzeczywistości możemy wywołać poprawę w wielu innych obszarach życia.

Trzeba też uwzględnić fakt, że ze względu na wiele nieznanych na razie czynników (jak na przykład zmiany klimatyczne czy przełomy w medycynie) niektóre z tych schorzeń mogą stracić na znaczeniu, ale za to pojawią się inne, nowe.

Zobaczmy teraz, jakie konkretne wymagania muszą być spełnione, jeśli chcemy z powodzeniem tworzyć nowe technologie oparte na sztucznej inteligencji:

Prawdopodobnie najważniejszym wymogiem jest tworzenie rozwiązań humanitarnych, sprzyjających człowiekowi. Opiekunowie osób starszych powinni zapewnić więcej wsparcia psychologicznego (poprawić takie aspekty jak: komunikacja, dostępność, obecność, empatia), podczas gdy technologia powinna być raczej używana do reszty niezbędnych działań (takich jak np. diagnostyka czy monitorowanie [3]) > –> Rozwiązania skoncentrowane na człowieku i jego potrzebach
Większość osób powyżej 65 roku życia może mieć więcej niż jedno z wymienionych schorzeń. W takim przypadku ogólne rozwiązania po prostu zawodzą, dlatego będą potrzebne rozwiązania spersonalizowane > Rozwiązania wysoce elastyczne, dostosowane do potrzeb, spersonalizowana medycyna
Technologie nowej generacji są coraz trudniejsze do zaadoptowania nie tylko przez osoby badane, ale również przez samych opiekunów > Akceptacja przez użytkowników, specjalne wsparcie dla użytkowników
Scentralizowane instytucje opieki zdrowotnej mają ograniczone możliwości lub nie są dostępne dla wszystkich > Rozwiązania zdecentralizowane, rozproszone, zlokalizowane
Jeśli chodzi o sprzęt, problemem może być również jego utrzymanie > Potrzebne są ekonomiczne, ale solidne i niezawodne rozwiązania
Zarówno Ludzie, jak i warunki zdrowotne będą się ciągle zmieniać > Potrzebne są wysoce adaptacyjne i ewolucyjne rozwiązania

Można powiedzieć, że jeżeli chodzi o rozwiązania adaptacyjne, elastyczność i uczenie się rozwiązywania wciąż nowych problemów to dziedzina sztucznej inteligencji staje się bardzo ważna, a jej rola na pewno będzie wzrastać w przyszłości. Mówimy tutaj o wyzwaniach na dużą skalę, gdzie musimy wziąć pod uwagę zarówno ogólne, jak i specyficzne czynniki, które określają każdy przypadek. Powstaje konieczność tworzenia technologii, które to będą umożliwiać ułatwiać analizę różnorodnych czynników. I tu na ratunek przychodzi nam analiza danych powiązana ze sztuczną inteligencją i uczeniem maszynowym – Data Science!

O niektórych z naszych ekscytujących projektów można przeczytać w poniższych wpisach.

Bibliografia

[1] ‘OECD Data – Demography – Elderly population’. Accessed: Jun. 28, 2022. [Online]. Available: http://data.oecd.org/pop/elderly-population.htm

[2] ‘WHO Fact Sheet – Aging and Health’. [Online]. Available: https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/ageing-and-health

[3] ‘[EC] Market study on telemedicine’. 2018. [Online]. Available: https://health.ec.europa.eu/system/files/2019-08/2018_provision_marketstudy_telemedicine_en_0.pdf

[4] Kawai, M. , Mirai no Nenpyo (=Future Chronologic Table), Tokyo: Kodansha. 2017

[5] https://foreignpolicy.com/2017/03/01/japan-prefers-robot-bears-to-foreign-nurses/