Maaaring Hulaan ng Bagong Modelong Kompyuter Paano Ipinamamahagi ang COVID-19 sa Mga Lungsod

Ang isang pag-aaral kung paano lumilipat ang 98 milyong mga Amerikano bawat araw ay nagpapahiwatig na ang karamihan sa mga impeksyon ay nangyayari sa mga site na “supersebar”, at mga detalye sa kung paano makakatulong ang mga ugali sa paggalaw na humimok ng mas mataas na rate upang mahawahan ang mga minorya at populasyon na may mababang kita.

Ang isang pangkat ng mga mananaliksik ay nakabuo ng isang modelo ng computer na tumpak na hinuhulaan ang pagkalat ng COVID-19 sa 10 pangunahing mga lungsod ngayong tagsibol sa pamamagitan ng pag-aaral ng tatlong mga kadahilanan na nagdadala ng panganib ng impeksyon: kung saan ang mga tao ay pumapasok sa isang kurso sa isang araw, kung gaano katagal sila maaantala at kung gaano karaming mga ibang tao ang bibisita sa parehong lugar nang sabay.

“Nag-set up kami ng isang modelo ng computer upang pag-aralan kung paano ang mga tao ng iba’t ibang mga demograpikong pinagmulan, at mula sa iba’t ibang mga kapitbahayan, ay bumibisita sa iba’t ibang mga lahi sa mas maraming populasyon na lugar. Alinsunod sa lahat ng ito, alam namin ang posibilidad ng mga bagong impeksyon na nagaganap sa anumang lugar o oras, “sabi ni Jure Leskovec, siyentipikong computer sa Stanford na namuno sa pagsisikap, na kasama ang mga mananaliksik mula sa Northwestern University.

COVID Tradeoff Sa Pagitan ng Mga Impeksyon at Aktibidad

Isang bagong modelo ng computer ang hinuhulaan ang impeksyon sa COVID-19 kumpara sa aktibidad ng komersyo para sa Chicago. Ayon sa bilang, ang mga impeksyong COVID-19 ay tataas habang ang bilang ng mga pagbisita sa mga negosyo at pampublikong lugar ay papalapit sa antas ng pre-pandemik. Gayunpaman, ang pagkontrol sa karamihan sa mga nakatira ay maaaring maabot ang isang mabisang balanse: halimbawa, ang isang 20 porsyento na cap ng nakatira ay papayag pa rin ng 60 porsyento ng mga pagbisita bago ang pandemik habang pinapanganib na 18 porsyento lamang ng mga impeksyong nagaganap kapag ang mga pampublikong lugar ay ganap na bukas din. Kredito: Serina Yongchen Chang

Ang pag-aaral, na-publish Nobyembre 10, 2020, sa journal kalikasan, pinagsasama ang data ng demograpiko, mga pagtatantya ng epidemiological at hindi alam na impormasyon sa lokasyon ng cell phone, at lilitaw upang kumpirmahing ang karamihan sa mga paghahatid ng COVID-19 ay nangyayari sa mga “nakakalat” na mga site, tulad ng buong serbisyo restawran, fitness center at cafe, kung saan ang mga tao ay mananatili sa malapit sa loob ng mahabang panahon. Sinabi ng mga mananaliksik na ang pagpino ng kanilang modelo ay maaaring magsilbing kasangkapan sa mga opisyal upang makatulong na mabawasan ang pagkalat ng COVID-19 habang binubuksan nila ang mga negosyo sa pamamagitan ng paglantad sa mga tradeoff sa mga bago at nawalang impeksyon. mga benta kapag nagtatag ng mga establisimiyento, tulad ng 20 porsyento o 50 porsyento na kapasidad. .

Ang co-author na si David Grusky, isang propesor ng sosyolohiya sa Stanford School of Humanities and Science, ay nagsabi na ang kakayahang hulaan na ito ay mas mahalaga pa sapagkat nagbibigay ito ng mga kapaki-pakinabang na bagong pananaw sa sanhi ng hindi pantay na bayad para sa impeksyon ng mga minorya at mga taong may mababang kita. “Noong nakaraan, ang mga pagkakaiba na ito ay naisip na hinihimok ng nakaraang mga kundisyon at hindi pantay na pag-access sa pangangalagang pangkalusugan, habang ang aming modelo ay nagmungkahi na ang mga pattern ng aksyon ay makakatulong din upang magpatakbo ng hindi pantay na mga panganib, “sinabi niya.

Si Grusky, na namamahala din sa Stanford Center on Poverty and Inequality, ay nagsabi na ang modelo ay nagpapakita kung paano ang muling pagbubukas ng mga negosyo na may mas mababang mga cap sa pamumuhay ay mas malamang na makinabang sa mga pangkat. . “Dahil ang mga lugar na nagpapatrabaho ng mga minorya at tao na may mababang kita ay palaging mas maliit at mas masikip, ang mga sumasakop na takip sa muling pagbukas ng mga tindahan ay maaaring bawasan ang mga panganib na kinakaharap nila,” aniya. bilang Grusky. “Kami ay may responsibilidad na bumuo at magbukas muli ng mga plano upang alisin – o kahit papaano mabawasan – ang mga pagbabagong ginawa ng mga kasalukuyang pamamaraan.”

Sinabi ni Leskovec na ang modelo ay “nag-aalok ng pinakamatibay na katibayan pa” na ang mga patakaran sa stay-at-home na ipinatupad ngayong tagsibol ay nagbawas sa panlabas na paglalakbay at pinabagal ang rate ng mga bagong impeksyon.

Sundin ang mga hakbang

Sinubaybayan ng pag-aaral ang mga aktibidad ng 98 milyong mga Amerikano sa 10 ng pinakapopular na mga lugar sa lunsod sa bansa sa pamamagitan ng kalahating milyong iba’t ibang mga establisimiyento, mula sa mga restawran at fitness center hanggang sa mga tindahan ng alagang hayop at bago benta ng sasakyan.

Kasama sa koponan ang mga mag-aaral ng Stanford PhD na sina Serina Chang, Pang Wei Koh at Emma Pierson, na nagtapos noong nakaraang tag-init, at ang mga mananaliksik ng Northwestern University na sina Jaline Gerardin at Beth Redbird, na nagtipon ng data ng pag-aaral para sa sa 10 metropolitan area. Kabilang sa pagraranggo ng populasyon ang: New York, Los Angeles, Chicago, Dallas, Washington, DC, Houston, Atlanta, Miami, Philadelphia at San Francisco.

Ang SafeGraph, isang kumpanya na nangongolekta ng data ng lokasyon nang hindi nagpapakilala mula sa mga mobile application, ay nagbibigay ng mga mananaliksik ng data na ipinapakita kung alin sa 553,000 mga pampublikong lokasyon tulad ng mga tindahan ng hardware at mga relihiyosong establisyemento binisita ng mga tao araw-araw; gaano katagal; at, mahalaga, ano ang parisukat na kuha ng bawat pagtatatag upang malaman ng mga mananaliksik kung gaano karaming oras upang mabuhay.

Sinuri ng mga mananaliksik ang data mula Marso 8 hanggang Mayo 9 sa dalawang magkakahiwalay na yugto. Sa unang yugto, pinakain nila ang kanilang modelo ng data ng pagkilos at dinisenyo ang kanilang system upang makalkula ang isang makabuluhang pagbabago sa epidemiological: ang rate ng paghahatid ng virus sa ilalim ng iba’t ibang mga kundisyon sa 10 lugar ng metropolitan. Sa totoong buhay, imposibleng malaman nang maaga kung kailan at saan ang isang nakahahawang at mapanganib na tao na makipag-ugnay upang makabuo ng isang potensyal na bagong impeksyon. Ngunit sa kanilang modelo, lumikha at pino ang mga mananaliksik ng isang serye ng mga equation upang makalkula ang posibilidad ng mga nakakahawang kaganapan sa iba’t ibang mga lugar at oras. Ang mga equation para sa hindi kilalang mga variable ay nalutas dahil ang mga mananaliksik ay pinakain ang computer ng isang kilalang katotohanan: kung gaano karaming mga impeksyon ng COVID-19 ang iniulat ng mga opisyal sa kalusugan sa bawat bayan araw-araw.

Nilinis ng mga mananaliksik ang modelo hanggang malaman nila kung ano ang rate ng paghahatid ng virus sa bawat bayan. Ang mga rate ay nag-iiba mula sa bawat lungsod depende sa mga kadahilanan na nagmumula kung ang mga tao ay palaging nakikipagsapalaran sa labas ng bahay kung anong uri ng mga lokasyon ang kanilang binibisita.

Sa sandaling nakuha ng mga mananaliksik ang mga rate ng pagpapadala para sa 10 mga lugar ng metropolitan, sinubukan nila ang yugto ng dalawang modelo sa pamamagitan ng paghiling na dagdagan ang rate para sa bawat bayan laban sa kanilang database ng mga pattern ng paggalaw sa hulaan ang mga bagong impeksyon sa COVID-19. Ang mga hula ay masusing sinusubaybayan batay sa aktwal na mga ulat mula sa mga opisyal sa kalusugan, na nagbibigay ng kumpiyansa sa mga mananaliksik sa pagiging maaasahan ng modelo.

Nahuhulaan ang mga impeksyon

Sa pamamagitan ng pagsasama-sama ng kanilang modelo ng data ng demograpiko na magagamit mula sa isang database ng 57,000 census block group – 600 hanggang 3,000 katao sa kapitbahayan – ipinakita ng mga mananaliksik kung paano ang mga minorya at tao na may mas kaunti kaming madalas na umalis sa bahay dahil kailangan ito ng kanilang mga trabaho, at bumili ng mas maliit, mas matatag na mga establisimiyento kaysa sa mga taong may mas mataas na kita, na maaaring magtrabaho mula sa bahay, gumamit ng paghahatid ng bahay upang maiwasan ang pagbili at pagtangkilik ng mas maliit na mga negosyo kapag sila ay lumabas. Ang pag-aaral, halimbawa, ay nagpakita na halos doble ang peligro para sa mga hindi puting populasyon na bumili ng mga groseri kumpara sa mga puti. “Sa pamamagitan ng pagsasama-sama ng mga data ng kadaliang kumilos, demograpiko at epidemiological, nagamit namin ang aming modelo upang suriin ang pagiging epektibo at pagiging naaangkop ng iba’t ibang mga bukas na patakaran,” sinabi ni Chang.

Ginagawa ng koponan ang mga tool at data nito na magagamit sa publiko upang ang ibang mga mananaliksik ay maaaring kopyahin at ibahagi ang kanilang mga natuklasan.

“Sa prinsipyo, ang sinuman ay maaaring gumamit ng modelong ito upang malaman ang mga kahihinatnan ng iba’t ibang mga desisyon sa patakaran sa pagsasara ng bahay at negosyo,” sabi ni Leskovec, na ang koponan ay kasalukuyang nagtatrabaho upang mapabuti ang modelo sa isang mabubuhay. tool para sa mga tagagawa at kalusugan sa publiko. mga opisyal

Sanggunian: “Ang mga modelo ng network ng paglipat ng COVID-19 ay nililinaw ang mga pagkakaiba at ipahayag ang muling pagbubukas” nina Serina Chang, Emma Pierson, Pang Wei Koh, Jaline Gerardin, Beth Redbird, David Grusky at Jure Leskovec, 10 Nobyembre 2020, kalikasan.
DOI: 10.1038 / s41586-020-2923-3

Si Jure Leskovec ay isang kapwa propesor ng computer science sa Stanford Engineering, isang miyembro ng Stanford Bio-X at Wu Tsai Neurosciences Institute. Si David Grusky ay si Edward Ames Edmonds Propesor ng School of Humanities and Science, at isang nakatatandang kapwa sa Stanford Institute for Economic Policy Research (SIEPR).

Ang pananaliksik na ito ay suportado ng National Science Foundation, ang Stanford Data Science Initiative, ang Wu Tsai Neurosciences Institute at ang Chan Zuckerberg Biohub.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Ang pag-iimbak ng nababagong enerhiya sa mga bato sa halip na mga baterya ng lithium

Kapag may labis na kuryente mula sa hangin o solar na enerhiya, sisingilin ang supply ng enerhiya. Ginagawa ito gamit ang isang sistema...

Ang Flat Pasta ay Pinagbuti Na Ang Morphs Sa Hugis Kapag Luto

Pinangunahan ng CMU Lab ang pagbuo ng pasta na humuhubog kapag luto na. Kredito: Carnegie Mellon University Ang mga flat-pack noodle ay lumilikha ng...

Mga debate sa mga Dalubhasa: Na-diagnose ba ang PTSD?

Ang ilang mga klinika ay nag-aalala na post-traumatic stress disorder (PTSD) ang diyagnosis ay nadagdagan sa buong lipunan ng Kanluran mula pa noong huling...

Ang ilaw ng Zap ay nagpapalit ng mga kulay at pattern ng mga bagay

Ang bagong sistema ay gumagamit ng ilaw na UV na inaasahang sa mga bagay na natatakpan ng isang tinain na pinapagana ng ilaw upang...

Oo, Maaari kang Magkaroon ng Higit sa 150 Mga Kaibigan

Ang mga indibidwal ay maaaring mapanatili ang matatag na mga pakikipag-ugnay sa lipunan na may halos 150 katao. Ito ay isang mungkahi na...

Newsletter

Subscribe to stay updated.