Simulación del impacto de las innovaciones en inteligencia artificial con un marco modular y un gemelo digital

El reto

Las agencias del gobierno federal de EE.UU. supervisan una amplia gama de prestaciones ciudadanas, que afectan a millones de estadounidenses. La administración federal de prestaciones es una compleja interacción de sistemas que puede aproximarse con un marco modular y un gemelo digital. En lugar de centrarnos en los elementos individuales de la operación de administración de prestaciones, pretendemos minimizar los problemas de interfaz entre los elementos modelando toda la operación mediante un marco modular holístico. También presentamos una simulación de eventos discretos de gemelo digital del sistema de administración de prestaciones para medir en qué medida las nuevas tecnologías de Inteligencia Artificial (IA) mejoran los servicios gubernamentales.

Introducción

A los organismos federales responsables de la concesión de prestaciones sanitarias, alimentarias, financieras y de otro tipo se les pide cada vez más que presten servicios más rápidos y baratos con menos recursos. Las ineficiencias en la administración de prestaciones pueden afectar negativamente a los ciudadanos vulnerables que necesitan servicios críticos urgentes.

Las soluciones de IA se utilizan cada vez más para satisfacer esta demanda y se ha afirmado constantemente que aportan una innovación masiva a la administración pública. Modelizar el sistema de administración de prestaciones como un conjunto de agentes independientes permite a los organismos personalizar y explorar las interacciones del sistema con un riesgo empresarial mínimo.

La simulación de eventos discretos se ha utilizado para reducir los tiempos de espera y mejorar el servicio al cliente en la sanidad y otros entornos de atención al ciudadano. Se creó un marco modular a nivel macroscópico con un sistema de solicitud de prestaciones, admisión de solicitudes, red de responsables de la toma de decisiones y procesos de toma de decisiones para aproximar las operaciones de administración de prestaciones. Además de desarrollar el marco, se cuantificó el impacto de la introducción de una solución de IA utilizando un gemelo digital.

La solución

Se presenta un marco macroscópico modular para modelar el sistema federal de administración de prestaciones. El marco y el gemelo digital pueden modelar sistemas físicos y virtuales y aproximar la interacción de personas, procesos y tecnología de IA en el contexto de la administración de prestaciones.

El marco comprende un sistema de administración de prestaciones, la admisión de solicitudes, una red de responsables de la toma de decisiones formada por personas que determinan la elegibilidad para las prestaciones y procesos de toma de decisiones definidos por la agencia. Se pueden aplicar variables personalizadas a cualquier componente en función del contexto del organismo.

Las operaciones de administración de prestaciones pueden simularse utilizando herramientas de simulación de eventos discretos como Simio. El gemelo digital incluye un sistema de solicitud de prestaciones con solicitudes simples y complejas dirigidas a procesos NoAI o AI, un grupo de responsables de la toma de decisiones y un conjunto de procesos utilizados para tomar decisiones de elegibilidad.

El gemelo digital es adaptable a los cambios del sistema y proporciona un enfoque general para mejorar la eficiencia, las operaciones y el servicio al cliente.

Impacto empresarial

Resultados

Se simuló un gemelo digital de referencia del estado actual que representaba el sistema de solicitud de prestaciones y se analizaron permutaciones. Las solicitudes simples y complejas llegan de forma independiente y se dirigen a través de procesos NoAI o AI a los responsables de la toma de decisiones antes de salir del sistema.

Se midió el rendimiento y la eficiencia del tiempo de procesamiento, lo que demostró las mejoras logradas mediante la introducción de tecnologías de IA.

Debate

Los métodos de simulación permiten a las agencias explorar escenarios hipotéticos utilizando un gemelo digital. Al perturbar el modelo, las agencias pueden comprender cómo los cambios en una parte del sistema afectan al rendimiento general, permitiendo mejoras con un riesgo operativo mínimo.

Actas de la Conferencia de Simulación de Invierno de 2020 K.-H. Bae, B. Feng, S. Kim, S. Lazarova-Molnar, Z. Zheng, T. Roeder y R. Thiesing, eds.

Laura H. Kahn
Ian McCulloh

Accenture Federal Services
800 North Glebe Road
Arlington, VA 22203, EE.UU.

Referencias

• Bonabeau, E. 2002. "Modelización basada en agentes: Methods and techniques for simulating human systems". Actas de la Academia Nacional de Ciencias 99(suppl 3): 7280-7287.
• Dennis, P. C., y D. T. Sturrock. 2011. "Introducción a Simio". Actas de la Conferencia de Simulación de Invierno de 2011.
• Duguay, C., y F. Chetouane. 2007. "Modeling and Improving Emergency Department Systems using Discrete Event Simulation". Simulation 83(4): 311-320.
• Scala, P., et al. 2019. "Un marco genérico para modelar las operaciones aeroportuarias a escala macroscópica". Actas de la Conferencia de Simulación de Invierno 2019.