AI-model vindt dat fysieke afstand houden een positief effect heeft en noodzakelijk is

Onlangs hebben onderzoekers een studie uitgevoerd waarbij ze AI gebruikten om de trend van de coronaviruspandemie te voorspellen over de komende drie weken. Volgens VentureBeat voorspelt het AI-model dat de sociale afstandbeleid en quarantaine het gewenste effect hebben, namelijk het terugdringen en dempen van de ernst van coronavirusuitbraken, waardoor de gezondheidszorgsystemen niet worden overbelast.

Terwijl de coronaviruspandemie over de hele wereld voortduurt en de economieën over de hele wereld de intense druk van de pandemie voelen, wordt er steeds meer aandacht besteed aan de effectiviteit van quarantaine- en sociale afstandmaatregelen. De overgrote meerderheid van de wetenschappers en volksgezondheidsdeskundigen zijn het erover eens dat sociale afstand noodzakelijk is en het gewenste effect heeft op de verspreiding van het virus, en nu ondersteunt een AI-model ontwikkeld door een team van onderzoekers van verschillende universiteiten hen.

Onderzoekers van de University of Texas Health Science Center, het Southwest Research Institute en de University of Texas hebben samengewerkt aan een ziektevoorspellingsmodel dat voorspellingen geeft voor de verspreiding van coronavirus tot drie weken vooruit. De onderzoekers hebben hun bevindingen samengevat in een preprint-artikel. Het model dat door de onderzoekers is ontwikkeld, maakt gebruik van gewogen bevolkingsgegevens en smartphone-locatiegegevens om voorspellingen te doen. De gegevens zijn verzameld vanuit verschillende organisaties, zoals de Wereldgezondheidsorganisatie, het Amerikaanse Centrum voor Ziektebestrijding en -preventie en Safe Graph. Het model is een hybride AI-systeem genaamd SIRnet en is geïntegreerd met verschillende epidemiologische modellen. De auteurs van het artikel zeggen dat het model nauwkeurige voorspellingen geeft, aangezien het eerder de uitkomst van verschillende fysieke afstandsinspanningen heeft voorspeld.

De onderzoekers hebben de smartphone-gegevens gebruikt om een “contactpercentage” te berekenen, een resultaat van berekeningen met bewegingen en interacties tussen personen binnen een specifiek geografisch gebied. Het contactpercentage is berekend voor staat- en landniveau en is geplot tegen coronavirusgevallen, inclusief dodelijke gevallen, actieve gevallen en herstelde gevallen binnen het desbetreffende geografische gebied. De onderzoekers hebben een tijdsvertraging van tien dagen gebruikt om rekening te houden met de vertraging die optreedt tussen het krijgen van een positieve testuitslag en het moment dat iemand besmettelijk is.

Volgens het team van onderzoekers is “quarantaine-niveau-mobiliteit” (intensief fysiek afstand houden) noodzakelijk om COVID-19-gevallen laag te houden. Het onderzoeksteam baseert dit op hun beoordeling van de voorspellingen van het model voor drie weken in de toekomst, aangezien het model heeft aangetoond dat als de beperkingen worden versoepeld tot slechts 50% van hun huidige niveaus, sommige regio’s het randje van een stabiele piek zouden bereiken (de sterftecurve voor deze regio’s zou laag kunnen blijven of scherp kunnen stijgen). Ondertussen, als ongeveer driekwart van de bevolking in staat zou zijn om hun huizen te verlaten en vrij te bewegen, zou er slechts een licht vertraagde piek zijn die ongeveer 2/3 zo ernstig zou zijn als de piek in een volledig ongecontroleerde omgeving.

Natuurlijk zijn de parameters die hierboven worden genoemd slechts gemiddelden en de exacte ernst van de uitbraak varieert tussen regio’s op basis van een aantal factoren. Bepaalde geografische regio’s die al zware fysieke afstand houden, zijn goed gepositioneerd om veel meer doden in de komende weken te voorkomen. Bijvoorbeeld, King County, Washington heeft al meer dan een maand sociale afstand gehouden en zware beperkingen, en het model voorspelt dat als deze maatregelen actief blijven, het aantal nieuwe doden bijna tot nul kan dalen tegen juni. Echter, als een county als Bexar County in Texas de sociale afstandbeleid zou versoepelen, zou extreme groei optreden. De mobiliteit van Bexar County was op 11 april ongeveer de helft van normaal.

Het nieuwe model en zijn voorspelling lijken overeen te komen met verschillende andere modellen met betrekking tot het succes van fysieke afstandsinspanningen, waaronder een model ontwikkeld door MIT-onderzoekers en een model ontwikkeld door een gezamenlijk team van onderzoekers van Microsoft , TCS Research en het Indiaas Instituut voor Technologie. Het MIT-model voorspelde in het bijzonder dat als quarantainemaatregelen te vroeg zouden worden versoepeld, rampen zouden optreden omdat COVID-19-gevallen enorme stijgingen zouden zien. De onderzoekers die verantwoordelijk zijn voor dat model voorspelden dat “het versoepelen of omkeren van quarantainemaatregelen op dit moment zou leiden tot een exponentiële explosie in het aantal besmette gevallen, waardoor de rol die alle maatregelen die in de VS zijn geïmplementeerd sinds half maart 2020, zou worden tenietgedaan.”

Het is belangrijk dat het model alleen extrapolatie uit historische gegevens is, en dat, zoals de Brookings Institution opmerkte, “als het niet zorgvuldig wordt beheerd, een AI-algoritme extreem ver zal gaan om patronen in gegevens te vinden die geassocieerd zijn met de uitkomst die het probeert te voorspellen.” Er is altijd de mogelijkheid dat het model de gegevens onder- of overpast en dat de voorspellingen altijd

Nog steeds dragen de voorspellingen van het nieuwe model bij aan de overeenstemming van volksgezondheidsfunctionarissen dat fysieke afstand en quarantaine noodzakelijk en effectief zijn.