מערכת בינה מלאכותית למלחמה ביתושי מלריה: פרויקט Diptera.ai מגיע לשלב ההוכחה בשטח

[בתמונה: ד"ר אלי אורדן וד"ר אריאל ליבנה, מייסדי דיפטריה, לצד ד"ר פיליפוס פאפאטנוס מהאוניברסיטה העברית. באדיבות דפטריה]

פרויקט הדגל של חברת Diptera.ai מגיע בימים אלה לאבן דרך משמעותית. לאחר שלוש שנות עבודה אינטנסיבית, ובתמיכה של קרן BIRD לשיתופי פעולה תעשייתיים בין ישראל לארצות הברית, השלימה החברה מערכת מקצה לקצה המבוססת על טכנולוגיית SIT – שיטה להדברת יתושים באמצעות שחרור זכרים עקרים. במסגרת הפרויקט פותחה שרשרת מלאה הכוללת גידול, מיון, עיקור, סימון וניטור של יתושי אנופלס, ובהמשך נערכו בדיקות ולידציה על אוכלוסיות חיות בקניה ובמדינה נוספת באפריקה. כעת, כאשר כל אבני הדרך הטכנולוגיות הושלמו, Diptera.ai מתכוננת לשלב הבא: ניסויי שטח רחבי היקף במדינות תת־סהרה.

החברה הוקמה מתוך צורך דחוף לעצור את התפשטות המלריה – מחלה שגובה מאות אלפי קורבנות מדי שנה. בעוד שיטות הדברה מסורתיות מאבדות מיעילותן, SIT מציעה חלופה נקייה, מדויקת וללא שימוש בחומרי הדברה. הקושי ההיסטורי ביישום SIT בקנה מידה גדול נבע מהיעדר פתרונות למיון זחלים במהירות גבוהה, ליצירת דאטה אמין עבור אלגוריתמים ולניטור רציף בשטח. Diptera.ai פיתחה מערכת חדשנית העוקפת את כל החסמים הללו: מערכות הדמיה אופטיות המאפשרות להבחין באיברי מין בזחלים; זרימת מים המאפשרת עיבוד של כמויות גדולות; ושרשרת בינה מלאכותית ליצירת דאטה מתויג אוטומטי, ללא מעורבות ידנית. בשיתוף עם Vectech האמריקאית פותחה גם מלכודת Scout המשולבת בתאורת UV ובאלגוריתמי זיהוי המסוגלים לאתר יתושים מסומנים ולמפות דינמיקות אוכלוסייה בזמן אמת.

במהלך הפרויקט הורחבה העבודה גם למיני אנופלס מרכזיים נוספים ובהם gambiae ו‎coluzzi, מהלך שהגדיל משמעותית את פוטנציאל השוק. כל מערכי הגידול, המיון והעיקור אופיינו מחדש, נוסו והותאמו לתנאי שטח, ונבחנו במתקנים חצי־טבעיים באפריקה. התוצאות מצביעות על יכולת טכנולוגית מלאה: מיון בזחלים בדיוק של כמעט מאה אחוז, יצירת מודלי זיהוי עם דיוק של 97 אחוז, והפעלת מלכודות ניטור אמינות בשטח.

כעת מכוונת Diptera.ai לפריסה ראשונית במדינות באפריקה בשיתוף ממשלות, חוקרים וקרנות בינלאומיות. החברה רואה בתוצאה לא רק הישג טכנולוגי אלא בסיס לשינוי מערכתי באופן ההתמודדות עם אחת המחלות הקטלניות בעולם, צעד נוסף במסע להפוך הדברת יתושים לתהליך מבוסס דאטה, אוטומציה ובינה מלאכותית.

מייסד-שותף בדפטריה, ד"ר אלי אורדן, מסר: "הסיוע של קרן BIRD הוא גורם מכריע בהאצת שיתוף הפעולה שלנו עם Vectech במאבק באיום המתעצם של המלריה במדינות תת–סהרה. שיתוף הפעולה חוצה הגבולות הזה מאפשר לנו לשלב ניטור מתקדם מבוסס בינה מלאכותית עם טכנולוגיות חדשניות לשליטה בווקטורים, וליצור פתרון ניתן להרחבה למניעת מלריה. מעורבותה של BIRD אינה רק הבעת אמון בדחיפות המשימה, אלא גם מנוע שמסייע להפוך חדשנות מדעית להשפעה ממשית בשטח."

עומר כרמל , מנהל הפיתוח העסקי בקרן BIRD: "ההשקעה והליווי של קרן BIRD בפרויקט זה, מדגישים את המחויבות שלנו לטכנולוגיות חדשניות שמסוגלות להתמודד עם אתגרים גלובליים קריטיים כמו מניעת מלריה. שיתוף הפעולה עם Diptera.ai ו-Vectech איפשר לנו לתמוך בפתרונות מבוססי בינה מלאכותית שמביאים שינוי ממשי בשטח, ומדגים את היכולת של BIRD לשמש גשר לשיתופי פעולה פורצי דרך בין חברות ישראליות לאמריקאיות".

אירובוטיקס וזזאפפ ישתפו פעולה בפרויקטים למיגור מלריה באפריקה

יצרנית הרחפנים אירובוטיקס (Aerobotics) וחברת הסטארט-אפ זזאפפ (Zzapp) הישראלית ישתפו פעולה בפרויקט למיגור מלריה במדינת האי סאו טומה ופרינסיפה (São Tomé and Príncipe) לחופיה המערביים של אפריקה. זזאפפ פיתחה פלטפורמה מבוססת AI המזהה אזורים בסיכון גבוה להתפרצות מחלת המלריה על ידי איתור מקורות מים עומדים על סמך תצלומי לוויין ודאטה ממקורות נוספים. בפרויקט במדינת טומה ופרינסיפה היא תעשה שימוש גם ברחפן מתוצרת אירובוטיקס לצורך מיפוי אוטומטי מהיר של השטח ואיסוף תצפיות אוויריות מגובה נמוך.

מאחר שמקורות מים עומדים מהווים את המקור העיקרי להתפרצות של מחלת המלריה, איתור של מקורות אלה, וייבושם, יכול להביא למיגור המחלה. ואמנם, היעד של הפרויקט בטומה ופרינסיפה, שיימשך כ-12 חודשים, הוא למגר לחלוטין את המלריה במדינה. עלות השימוש ברחפן הינה כ-40 אלף דולר בחודש. זזאפפ תממן את העלויות באמצעות גיוס הון שהיא מבצעת בימים אלה.

בשתי החברות מקווים כי הצלחת הפרויקט תוביל להידוק שיתוף הפעולה ביניהן בפרויקטים דומים למיגור המחלה.. זזאפפ נמצאת במגעים עם 7 מדינות נוספות באפריקה לביצוע פרויקטים דומים. להערכת זזאפפ, שוק הרחפנים שישמשו למיגור מחלת המלריה עשוי לגדול עד להיקף של כ-50 מיליון דולר בשנה בשנת 2025, וזאת בהתחשב בשטחים הנרחבים באפריקה הנדרשים למיפוי לטובת מיגור אפקטיבי של המחלה.

ל-Techtime נודע כי זזאפפ תעשה שימוש ברחפן מדגם OPTIMUS 1-EX, המשמש למשימות סקירת שטח, מיפוי ותצפית. מדובר ברחפן אוטונומי הממריא ונוחת אנכית (VTOL) ומסוגל לרחף לגובה של 400 רגל (121 מטר) במהירות של 27 קשר (50 קמ"ש). הרחפן מאושר על ידי רשות התעופה האמריקאית (FAA) לשימוש מעבר לקו הראייה של המפעיל ומעל לריכוזי אוכלוסין.

למגר את המחלה 'כמו פעם'

מלריה היא מחלה טפילית המועברת על ידי יתושי אנופלס, אחת המחלות הקטלניות ביותר שידעה האנושות. כמחצית מאוכלוסיית העולם חיה באזורים בסיכון להידבקות ממלריה, מתוכם מאות מיליונים נדבקים וחולים בה, ויותר מ-400 אלף אנשים מתים ממנה בכל שנה – רובם ילדים מתחת לגיל 5. נשים בהריון הן קבוצה נוספת בסיכון מיוחד. כ-95% מהתמותה ממלריה מתרחשת באפריקה.

עם זאת, ניתן למגר את המלריה על ידי טיפול במקורות המים העומדים בהם מתרבים היתושים- כך עשו מדינות רבות, והחלוצים בישראל היו מהראשונים לעשות זאת. אולם באפריקה הטרופית מבצעים אלו קשים לתכנון, ניהול וניטור.

זזאפפ מלריה שמה לה למטרה לאפשר מבצעי מיגור כאלה. הטכנולוגיה מבוססת בינה מלאכותית שזזאפפ פיתחה משתמשת בתמונות לוויין לצד נתוני גשם וטופוגרפיה על מנת למפות מחוזות, כפרים ומקורות מים. עבור כל כפר, המערכת מבצעת סימולציה של אלפי אסטרטגיות פעולה אפשריות וממליצה על הטובה ביותר. עד כה, האפליקציה הייתה בשימוש ב-6 מדינות אפריקאיות, והוכח שהיא מעלה את כמות מקורות המים המטופלים, חוסכת זמן, ומשפרת את אפקטיביות המבצעים בצורה משמעותית.

הרחפן של אירובוטיקס מיועד לעמוד בתנאי סביבה תובעניים ופועל באופן אוטונומי לחלוטין. הוא מנווט את מיקומו בדיוק של 1 ס"מ ומסוגל לצאת לביצוע משימה באופן אוטונומי ולחזור עצמאית אל נקודת העגינה לצורך הטענת מצברים. בנקודת העגינה הוא גם יכול לבצע באופן אוטונומי תהליך מלא של החלפת מצבר ושל החלפת מטעדים.

זזאפפ הישראלית נחושה למגר את המלריה באפריקה

חברת הסטארט-אפ הישראלית זזאפפ מלריה (ZzappMalaria), שפיתחה פלטפורמה מבוססת AI לאיתור אזורים בסיכון גבוה להתפרצות מחלת המלריה על סמך תצלומי לוויין ודאטה ממקורות נוספים, שמה לה למטרה להוכיח את יכולתה של הטכנולוגיה שפיתחה לסייע במיגור תחלואת המלריה באפריקה.

החברה, שזכתה באחרונה במקום הראשון בתחרות הבינלאומית היוקרתית של Xprize בחסות IBM Watson, מתכוונת להקדיש את כספי הפרס, כ-3 מיליון דולר, כדי להוציא לפועל מבצע מיגור ממוקד של המלריה באחת ממדינות אפריקה.

בשיחה עם Techtime הסביר מייסד ומנכ"ל החברה, ארנון חורי-יפין, כי הצלחה של מבצע כזה יכולה לשנות את האופן שבו נלחמים במגפה. "התפיסה בפועל כיום בהתמודדות מול המלריה באפריקה היא של הכלה, 'לחיות לצד המלריה'. כבר כמה וכמה שנים שעקומת תחלואת המלריה נמצאת במישור, לא עולה אך גם לא יורדת. אנחנו רוצים לנצח את המחלה ולהראות שבשימוש באמצעים הנכונים ניתן למגר אותה. בגלל זה אנחנו רוצים להתמקד במדינה אחת ולהראות שזה אפשרי, בדומה לאופן שבו ישראל היוותה עבור חברת 'פייזר' פיילוט שהדגים את יעילות החיסונים."

למגר את המחלה 'כמו פעם'

מלריה היא מחלה טפילית המועברת על ידי יתושי אנופלס, אחת המחלות הקטלניות ביותר שידעה האנושות. כמחצית מאוכלוסיית העולם חיה באזורים בסיכון להידבקות ממלריה, מתוכם מאות מיליונים נדבקים וחולים בה, ויותר מ-400 אלף אנשים מתים ממנה בכל שנה – רובם ילדים מתחת לגיל 5. נשים בהריון הן קבוצה נוספת בסיכון מיוחד. כ-95% מהתמותה ממלריה מתרחשת באפריקה.

עם זאת, ניתן למגר את המלריה על ידי טיפול במקורות המים העומדים בהם מתרבים היתושים- כך עשו מדינות רבות, והחלוצים בישראל היו מהראשונים לעשות זאת. אולם באפריקה הטרופית מבצעים אלו קשים לתכנון, ניהול וניטור.

זזאפפ מלריה שמה לה למטרה לאפשר מבצעי מיגור כאלה. הטכנולוגיה מבוססת בינה מלאכותית שזזאפפ פיתחה משתמשת בתמונות לוויין לצד נתוני גשם וטופוגרפיה על מנת למפות מחוזות, כפרים ומקורות מים. עבור כל כפר, המערכת מבצעת סימולציה של אלפי אסטרטגיות פעולה אפשריות וממליצה על הטובה ביותר. עד כה, האפליקציה הייתה בשימוש ב-6 מדינות אפריקאיות, והוכח שהיא מעלה את כמות מקורות המים המטופלים, חוסכת זמן, ומשפרת את אפקטיביות המבצעים בצורה משמעותית.

בקרוב צפויה החברה לפרסם תוצאות של פיילוט שביצעה בגאנה. פרויקט הדגל של החברה הוא מבצע מתוכנן במדינת האי סאו טומה ופרינסיפה (São Tomé and Príncipe) לחופיה המערביים של אפריקה שבו היעד השאפתני הוא מיגור מוחלט של המלריה בתוך פחות משנה. החברה פועלת בשיתוף ארגון הבריאות הבינלאומי, הקרן של ביל ומלינדה גייטס, גופי מחקר, עמותות וגורמי ממשל מקומיים.

זזאפפ, אשר הוקמה ב-2017, היא חברת-בת של חברת סייט אבחון (Sight Diagnostics). יפין-חורי מספר שהחזון מאחורי הקמת זזאפפ נולד במהלך עבודתו בסייט. "סייט פיתחה בדיקות לאבחון מלריה. הייתי עד לסבל הרב של חולים במלריה. באתי לדירקטוריון החברה וביקשתי להקים חברה שתתמקד במיגור המחלה, והם נתנו לי את ברכת הדרך."

[בתמונה למעלה: צוות זזאפפ מלריה]