Model AI wykazał, że dystansowanie społeczne ma pozytywny wpływ i jest konieczne

Naukowcy z zespołu badawczego wykorzystali sztuczną inteligencję do przewidzenia trendu pandemii koronawirusa w ciągu najbliższych trzech tygodni. Jak donosi VentureBeat, model AI przewiduje, że polityki dystansowania społecznego i kwarantanny mają pożądany efekt, czyli odpychanie i łagodzenie nasilenia epidemii koronawirusa, oraz zapobiegają przeładowaniu systemów opieki zdrowotnej.

Pandemia koronawirusa trwa na całym świecie, a gospodarki na całym świecie odczuwają intensywny stres wynikający z pandemii. Coraz większą uwagę zwraca się na skuteczność kwarantanny i dystansowania społecznego. Zdecydowana większość naukowców i ekspertów ds. zdrowia publicznego zgadza się, że dystansowanie społeczne jest konieczne i ma pożądany efekt na rozprzestrzenianie się wirusa, a teraz model AI opracowany przez zespół naukowców z różnych uniwersytetów potwierdza to.

Naukowcy z University of Texas Health Science Center, Southwest Research Institute i University of Texas współpracowali nad modelem predykcji chorób, który zwraca prognozy rozprzestrzeniania się koronawirusa do trzech tygodni. Naukowcy podsumowali swoje wyniki w pracy przedwydaniowej. Model opracowany przez naukowców wykorzystywał danych populacyjnych oraz danych lokalizacji smartfonów do wygenerowania prognoz. Dane zostały zebrane z różnych organizacji, takich jak Światowa Organizacja Zdrowia, amerykański Center for Disease Control and Prevention oraz Safe Graph. Model jest hybrydowym systemem AI o nazwie SIRnet i został zintegrowany z różnymi modelami epidemiologicznymi. Autorzy pracy twierdzą, że model jest dokładny w swoich prognozach, mając wcześniej przewidziane wyniki różnych wysiłków dystansowania społecznego.

Naukowcy wykorzystali dane smartfonów, aby obliczyć “współczynnik kontaktów”, wynik obliczeń wykonanych przy użyciu ruchu i interakcji między osobami w określonym regionie geograficznym. Współczynnik kontaktów został obliczony na poziomie stanu i kraju, a następnie został wykreślony wraz z liczbą przypadków koronawirusa, w tym przypadków śmiertelnych, aktywnych i wyzdrowiałych w danym regionie. Naukowcy wykorzystali opóźnienie czasowe wynoszące dziesięć dni, aby uwzględnić opóźnienie między uzyskaniem pozytywnego wyniku testu a czasem, w którym osoba jest zakaźna.

Zgodnie z zespołem naukowców, “kwarantanna na poziomie mobilności” (intensywne dystansowanie społeczne) jest konieczne, aby przypadki COVID-19 były niskie. Zespół badawczy oparł się na ocenie prognoz modelu na trzy tygodnie do przodu, ponieważ model wykazał, że jeśli ograniczenia zostaną zliberalizowane do poziomu 50% obecnego poziomu, niektóre regiony osiągną granicę stabilnego szczytu (krzywa śmiertelności w tych regionach może pozostać niska lub gwałtownie wzrosnąć). Z drugiej strony, jeśli około trzy czwarte populacji będzie mogło opuścić domy i poruszać się swobodnie, nastąpi tylko nieznaczne opóźnienie szczytu, który będzie miał około 2/3 nasilenia szczytu w środowisku całkowicie niekontrolowanym.

Oczywiście, parametry wymienione powyżej są tylko średnimi, a dokładne nasilenie epidemii różni się w zależności od regionu i różnych czynników. Niektóre regiony geograficzne, które już stosują intensywne dystansowanie społeczne, są dobrze przygotowane do zapobiegania wielu zgonom w najbliższych tygodniach. Na przykład, hrabstwo King w stanie Washington stosuje dystansowanie społeczne i jest objęte surowymi ograniczeniami od ponad miesiąca, a model przewiduje, że jeśli te środki pozostaną aktywne, liczba nowych zgonów może spaść do prawie zera do czerwca. Z drugiej strony, jeśli hrabstwo Bexar w Teksasie zliberalizuje politykę dystansowania społecznego, nastąpi gwałtowny wzrost. Mobilność w hrabstwie Bexar wynosiła około połowy normalnego poziomu do 11 kwietnia.

Nowy model i jego prognoza wydają się zgadzać z innymi modelami dotyczącymi skuteczności wysiłków dystansowania społecznego, w tym modelem opracowanym przez naukowców z MIT oraz modelem opracowanym przez zespół naukowców z Microsoftu, TCS Research i Indiskiego Instytutu Technologicznego. Model MIT przewiduje w szczególności, że jeśli środki kwarantanny zostaną zliberalizowane zbyt szybko, nastąpi katastrofa, a przypadki COVID-19 będą miały ogromne skoki. Naukowcy odpowiedzialni za ten model przewidzieli, że “zliberalizowanie lub odwrócenie środków kwarantanny w tym momencie spowoduje wykładniczy wzrost liczby zakażonych, co unicestwi rolę wszystkich środków wdrożonych w Stanach Zjednoczonych od połowy marca 2020 r.”

Ważne jest, aby model był tylko ekstrapolowany z danych historycznych, a jak zauważyła instytucja Brookings, “jeśli nie zostanie starannie zarządzany, algorytm AI może podejmować nadzwyczajne wysiłki, aby znaleźć wzorce w danych związane z wynikiem, który próbuje przewidzieć.” Zawsze istnieje możliwość, że model niedostosował lub przeszacował dane i że prognozy są zawsze

Jednakże prognozy nowego modelu dodają się do konsensusu urzędników służby zdrowia, że dystansowanie społeczne i kwarantanna są konieczne i skuteczne.