Nauji kompiuteriniai modeliai gali numatyti, kaip COVID-19 plinta miestuose

Tyrimas, kaip kasdien keliauja 98 milijonai amerikiečių, rodo, kad daugiausia infekcijų atsiranda užkrečiamose vietose, ir išsami informacija apie tai, kaip žmonės keliauja, kad padėtų valdyti infekciją mažumoms ir mažas pajamas gaunantiems žmonėms.

Tyrėjų grupė sukūrė bandomąjį kompiuterį, kuris tiksliai numato plitimą KOVITI-19 dešimtyje didžiųjų miestų šį pavasarį ištyrę tris pagrindinius veiksnius, kurie išnaikina infekcines ligas: kur žmonės eina dieną, kiek laiko jie būna su daugeliu kitų žmonių, kurie tuo pačiu metu lankosi toje pačioje vietoje.

“Sukūrėme bandomąjį kompiuterį, kad ištirtume, kaip žmonės su skirtinga aplinka ir iš skirtingų rajonų aplanko skirtingo tipo vietas, kuriose yra daugiau ar mažiau žmonių. Remdamiesi visa tuo, galime numatyti naujų infekcijų tikimybę bet kur ir bet kuriuo metu “, – sakė Jure’as Leskovecas, Stanfordo informatikas, vadovavęs pastangoms, kuriose dalyvavo mokslininkai iš Universitetas šiaurės vakaruose.

COVID kompromisas tarp vabzdžių ir veiksmų

Naujas kompiuteris, modeliuojantis COVID-19 viruso, palyginti su prekyba, mechanizmą Čikagoje. Remiantis statistika, COVID-19 virusas padidės, o apsilankymų įmonėse ir viešose vietose skaičius bus beveik prieš ligą. Tačiau žmonių skaičiaus ribojimas gali paveikti gerą pusiausvyrą: pavyzdžiui, 20 proc. Namų tvarkymo įstaigų vis tiek gali leisti 60 proc. Pirminių medicininių vizitų, o tik 18 proc. ligos gali atsirasti, jei viešosios vietos bus visiškai atidarytos. Autorius: Serina Yongchen Chang

Tyrimas, paskelbtas 2020 m. Lapkričio 10 d., Žurnale Gamta, kaupti asmens duomenis, ligos identifikavimą ir mobiliojo telefono buvimo vietą informaciją ir, atrodo, patvirtina, kad dauguma COVID-19 infekcijų atsiranda „paralyžiuotose“ vietovėse, tokiose kaip restoranai, gimnazijos ir restoranai , kur žmonės ilgą laiką gyvena arti. . Tyrėjai teigia, kad jų unikalus dizainas gali būti įrankis pareigūnams, padedantis sumažinti COVID-19 plitimą, kai jie vėl atidaro verslą, atskleisdami kompromisus tarp ligų. naujų ir pamestų produktų, jei verslas atsidaro, tarkime, 20 proc. arba 50 proc. potencialo. .

Stanfordo humanitarinių mokslų mokyklos sociologijos profesorius Davidas Grusky teigė, kad šio įgūdžio vertė yra svarbi, nes tai suteikia naujų įžvalgų fone viruso disbalansas yra nedaugelio ir mažai uždirbančių žmonių produktas. „Anksčiau manyta, kad šiuos skirtumus lemia esamos sąlygos ir panašūs požiūriai į sveikatos priežiūrą, tačiau mūsų modelis rodo, kad dizaino migracija taip pat padeda palaikyti dabartinę rizikos pusiausvyrą. , “jis pasakė.

Grusky, kuris taip pat prižiūri Stanfordo skurdo ir nelygybės centrą, sakė, kad filmas rodo verslo ir mažų namų atnaujinimą, naudingą tiems, kuriems to reikia. . “Kadangi vietos, kuriose dirba mažiau ir mažai uždirbančių žmonių, dažnai yra mažesnės ir didesnės, namai, gyvenantys atnaujintose parduotuvėse, gali sumažinti riziką, su kuria jie susiduria”, – sakoma pranešime. lea a grusky. “Mes esame atsakingi už atsparumo planų kūrimą, kad pašalintume ar bent jau sumažintume skirtumą, kurį turi ši praktika”.

Leskovecas teigė, kad modelis „pateikia svarių įrodymų“, tačiau šį pavasarį priimti įstatymai dėl buvimo namuose sumažino išvykimų iš namų skaičių ir sulėtino naujų ligų.

Sekite pėdomis

Apklausa atskleidė 98 milijonų amerikiečių veiklą 10-yje didžiųjų šalies miestų, kuriuose veikia iki pusės milijono skirtingų kompanijų, pradedant restoranais ir mankštomis, baigiant naminių gyvūnėlių parduotuvėmis ir naujais garažais.

Komandoje dalyvavo šią vasarą baigusios Stanfordo doktorantės Serina Chang, Pang Wei Koh ir Emma Pierson bei Šiaurės vakarų universiteto mokslininkai Jaline Gerardin ir Beth Redbird, kurie surinko 10 didmiesčių tyrimų duomenis. Pagal gyventojų skaičių šie miestai apima: Niujorką, Los Andželą, Čikagą, Dalasą, Vašingtoną, Hjustoną, Atlantą, Majamį, Filadelfiją ir San Franciską.

Anoniminius vietos duomenis iš mobiliųjų telefonų rinkianti įmonė „SafeGraph“ tyrėjams pateikė 553 000 viešų vietų, tokių kaip parduotuvės ir restoranai, kuriuose žmonės kasdien lankosi, duomenų bazę; kaip ilgai; ir, svarbiausia, koks yra kiekvienos klasifikacijos vaizdų kvadratas, kad tyrėjai galėtų įvertinti žmonių skaičių per valandą.

Tyrėjai analizavo duomenis nuo kovo 8 iki gegužės 9 d. Dviem atskiromis grupėmis. Pirmajame etape jie maitino savo mobiliųjų duomenų mėginius ir sukūrė savo programas, kad nustatytų svarbų epidemiologinį kintamąjį: bakterijų dažnio perdavimas skirtingomis sąlygomis 10 miesto vietovių. Realiame gyvenime neįmanoma iš anksto žinoti, kada ir kur žmogus yra užkrėstas, ir jį lengva užmegzti, kad susidarytų nauja galimybė. Tačiau atlikdami eksperimentus mokslininkai sukūrė ir patobulino seriją modeliavimo, kad nustatytų infekcijos tikimybę įvairiose vietose ir skirtingu laiku. Palyginimais pavyko išspręsti nežinomą dispersiją, nes mokslininkai maitino tuo pačiu kompiuteriu, svarbus faktas: kiek COVID-19 infekcijų buvo pranešta sveikatos biurams kiekviename mieste kiekvieną dieną.

Mokslininkai filtravo mėginį, kol kiekviename mieste buvo galima nustatyti bakterinę infekciją. Kiekviename mieste išlaidos skiriasi, priklausomai nuo to, ką žmonės dažnai išeina iš namo, kuriame lankosi.

Tyrėjai radę siuntimo greitį 10 didžiųjų miestų, jie išbandė modelį antrajame etape paprašydami padidinti kiekvieno miesto greitį, palyginti su jų klinikinių tyrimų centre naujiems COVID-19 virusams aptikti. Prognozės buvo atidžiai stebimos faktinėmis sveikatos pareigūnų ataskaitomis, suteikiant tyrėjams pasitikėjimą modelio patikimumu.

Numatyti ligą

Sujungdami savo pavyzdžius su gyventojų duomenimis, esančiais 57 000 rašymo blokų skyrių – 600–3000 kaimynų – duomenų bazėje, mokslininkai parodė, kad dauguma palieka ir mažas pajamas gaunantys žmonės dėl jų darbo poreikių ir perka mažesnius namus, didesnį būrį daugiabučių nei dideles pajamas gaunantys žmonės, kurie gali dirbti namuose, naudotis pristatymo namais, kad išvengtų pardavimo ir palaikymo kambarių didelis verslas, kai jie nėra. Pavyzdžiui, tyrimai rodo, kad baltiesiems yra maždaug dvigubai didesnė rizika pirkti prekes, palyginti su baltaisiais. “Sujungę kelionės, žemėlapių ir ligų duomenis, mes galėjome naudoti savo modelį, kad išsiaiškintume skirtingų atidarymo sistemų naudingumą ir vienodumą”, – sakė Changas.

Komanda pateikė savo įrankius ir viešą informaciją, kad kiti tyrėjai galėtų atkurti ir remtis išvadomis.

„Iš esmės kiekvienas gali naudoti šį modelį, kad suprastų skirtingų uždarytų politinių sprendimų likti namuose ir versle pasekmes“, – sakė Leskovecas, kurio komanda šiuo metu dirba sukurti modelį, kad jis būtų patogus naudoti politikos ir visuomenės sveikatos pareigūnams.

Pastaba: „COVID-19 mobilumo tinklo modeliai paaiškina panašumą ir signalo pakartotinį išleidimą“, – 2020 m. Lapkričio 10 d. Serina Chang, Emma Pierson, Pang Wei Koh, Jaline Gerardin, Beth Redbird, David Grusky ir Jure Leskovec. Gamta.
DOI: 10.1038 / s41586-020-2923-3

Jure’as Leskovecas yra Stanfordo inžinerijos informatikos docentas, baigęs Stanfordo Bio-X ir Wu Tsai neuromokslų institutą. Davidas Grusky yra Edwardas Amesas Edmondsas, humanitarinių ir mokslo mokyklų profesorius, Stanfordo ekonominės politikos tyrimų instituto (SIEPR) vyresnysis bendradarbis.

Šį tyrimą palaikė Nacionalinis mokslo fondas, Stanfordo duomenų mokslo iniciatyva, Wu Tsai neuromokslų institutas ir Chan Zuckerberg Biohub.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Prognozuojama, kad ateivių rūšių padaugės 36% iki 2050 m

Egipto žąsis (Alopochen aegyptiaca), kilusi iš Afrikos, o dabar įsikūrusi Vidurio ir Vakarų Europoje. Autorius: profesorius Timas Blackburnas, UCL Tikimasi, kad šio amžiaus viduryje...

Dėl hormoninių vaistų neproliferaciniai baltymai gali išplisti koronavirusą ir sustabdyti ID-19 vystymąsi

Hormonų tyrimai gali sukelti AD-19 ginklų paplitimą. Kreditas: „Getty Images“ Naujas „Penny Medical“ tyrimas parodo, kaip anti-androgenai trukdo pagrindiniams receptoriams, reikalingiems virusų invazijai į...

Nuostabus „slapto“ objektyvo projektavimo metodas, kurį naudojo „mikrobiologijos tėvas“, rastas po 300 metų

Tai Van Leeuwenhoek mikroskopas. Autoriai: Utrechto universitetas / Rijksmuseum Boerhaave / TU Delft Mikroskopas, kurį Antoni van Leeuwenhoek naudojo novatoriškiems tyrimams atlikti, turi nuostabų...

Joninės sijos sudaro glaudžiai sujungtas „Qubits“ grandines.

Jonų pluoštai gali suformuoti glaudžiai suporuotas kvantinių bitų (kubitų) grandines, pagrįstas deimantų „azoto neturinčiais„ spalvų centrais “, skirtus naudoti kvantinės skaičiavimo aparatinėje įrangoje. ...

Tyrėjai kuria 3D atspausdintą želę biomedicininėms medžiagoms, minkštai robotikai

Hidrogelio medžiaga gaunama iš skirtingo dydžio dumblių dalelių. Paskola Orlino slėnis, NC valstybinis universitetas Dėl stiprumo ir lankstumo hidrogeliai sujungia du fizinius kiaušinius...

Newsletter

Subscribe to stay updated.