Covid-19, вашето общество и вие по отношение на науката за данните

Като учени по данни, наша отговорност е да можем да анализираме и интерпретираме данни. И бяхме много загрижени за резултатите от анализа на данните, свързани с covid-19. Най-застрашените са най-уязвимите - възрастните хора и хората с по-ниски доходи - но всички ние трябва да променим поведението си, за да контролираме разпространението и въздействието на болестта. Мийте ръцете си старателно и редовно, избягвайте тълпи, отменяйте събития и избягвайте да докосвате лицето си. В тази публикация ще обясним защо се притесняваме и защо вие също трябва да се тревожите. За обобщение на ключова информация вижте публикацията на Ethan Alley. Корона накратко (Авторът е президент на организация с нестопанска цел, която разработва технологии за намаляване на риска от пандемии).

Съдържание:

  1. Имаме нужда от работеща медицинска система
  2. Не е нещо като грип
  3. Подходът „Без паника, останете спокойни“ не помага
  4. Това не се отнася само за вас
  5. Трябва да направим кривата по-плоска
  6. Реакцията на обществото има значение
  7. Ние в САЩ сме слабо информирани.
  8. Заключение

1. Имаме нужда от работеща медицинска система.

Само преди 2 години един от нас (Рейчъл) се зарази с инфекция, която засяга мозъка и убива ¼ от заразените, а също така води до когнитивно увреждане при всеки трети заразен. Много оцелели страдат от трайно увреждане на слуха и зрението. Рейчъл беше в делириум, когато стигна до болницата. Тя имаше късмета да получи навременна медицинска помощ, диагностика и лечение. Непосредствено преди това събитие тя се чувстваше прекрасно и животът й вероятно беше спасен благодарение на бързия достъп до спешното отделение.

Сега нека поговорим за covid-19 и какво може да се случи на хора в ситуация като тази на Рейчъл през следващите седмици и месеци. Броят на идентифицираните случаи на инфекция с Covid-19 се удвоява на всеки 3-6 дни. Ако приемем този период за три дни, за три седмици броят на заразените ще се увеличи 100 пъти (всъщност всичко не е толкова просто, но нека не се разсейваме от технически подробности). Един на всеки десет заразени ще се нуждае от продължителна хоспитализация (много седмици) и повечето от тези пациенти се нуждаят от кислород. Въпреки че разпространението на вируса тепърва започва, в някои региони болниците вече са препълнени и хората не могат да получат необходимото лечение (за различни състояния, не само за тези, заразени с covid-19). Например в Италия, където само преди седмица властите казаха, че всичко е наред, сега 16 милиона души са под карантина (upd: 6 часа след публикацията цялата страна беше затворена). За да се справят с наплива от пациенти, се поставят палатки като тази:

Covid-19, вашето общество и вие по отношение на науката за данните

Д-р Антонио Песенти, ръководител на регионалния кризисен център в най-тежко засегнатия регион на Италия, казва: „Трябва да създадем отделения за интензивно лечение в коридорите, операционни зали и стаи за рехабилитация... Една от най-добрите здравни системи в света, в Ломбардия е на път да се разпадне."

2. Не е нещо като грип.

Смъртността от грип е приблизително 0,1%. Марк Липсич, директор на Центъра за динамика на заразните болести в Харвард, дава Оценяване за covid-19 на 1-2%. Последно епидемиологично моделиране дава смъртност от 1,6% за Китай през февруари, 16 пъти по-висока от грип1 (това може да е консервативна оценка, тъй като смъртността нараства рязко, когато здравната система не успее да се справи). Най-добрите прогнози днес казват, че Covid-19 ще убие 10 пъти повече хора тази година от грипа (и модел Елена Гревал, бивш директор по наука за данните в Airbnb, изчислява, че най-лошият сценарий е 100 пъти по-лош от грипа). И всичко това не отчита важното влияние на здравната система, както беше споменато по-горе. Разбирате защо някои хора се самоубеждават, че нищо ново не се случва и че това е грипоподобно заболяване. Много е неудобно да осъзнаят, че всъщност те изобщо не са се сблъсквали с това.

Нашите мозъци не са устроени да възприемат интуитивно експоненциалното нарастване на броя на заразените хора. Затова ще правим анализ като учени, без да разчитаме на интуицията.

Covid-19, вашето общество и вие по отношение на науката за данните

Всеки заразен с грип заразява средно 1,3 други души. Този индикатор се нарича R0. Ако R0 е по-малко от 1, инфекцията спира да се разпространява, а ако е по-голямо от 1, продължава да се разпространява. За covid-19 извън Китай R0 вече е 2-3. Разликата може да изглежда незначителна, но след 20 „итерации“ на заразяване, в случай на R0=1,3 броят на заразените ще бъде 146 души, а при R0=2,5 ​​– 36 милиона! Това са опростени изчисления, но служат като разумна илюстрация роднина разлики между covid-19 и грип.

Имайте предвид, че R0 не е основна характеристика на заболяването. Тази честота е силно зависима от отговора [към болестта] и може да се промени с времето2. Например в Китай R0 за covid-19 бързо намалява и вече достига 1! Как е възможно това, питате вие? Чрез прилагане на мерки, които биха били трудни за представяне в страни като Съединените щати, като пълно заключване на много гигантски градове и разработване на диагностични процедури, които могат да тестват милион души седмично.

В социалните медии (включително популярни акаунти като този на Илон Мъск) често има липса на разбиране на разликата между логистичен и експоненциален растеж. Логистичният растеж на практика съответства на S-образната форма на епидемичната крива. Разбира се, експоненциалният растеж също не може да продължи безкрайно, тъй като броят на заразените винаги е ограничен от размера на населението на Земята. В резултат на това честотата на заболеваемост трябва да намалее, което води до S-образна крива (сигмоид) за скоростта на растеж спрямо времето. Намаляването обаче се постига по определени начини, а не магически. Основни методи:

  • масов и ефективен обществен отзвук;
  • делът на хората, които се разболяват, е толкова голям, че има твърде малко хора, които не са болни за по-нататъшно разпространение на инфекцията.

Следователно не е разумно да се говори за логистичната крива на растеж като за начин за „контрол“ на пандемията.

Друг труден аспект за интуитивно разбиране на въздействието на covid-19 върху местната общност е много значителното забавяне между инфекцията и хоспитализацията - обикновено около 11 дни. Това може да не изглежда много дълго време, но такъв период означава, че докато всички болнични легла бъдат запълнени, броят на заразените ще бъде 5-10 пъти по-голям от броя на хоспитализираните.

Имайте предвид, че има някои ранни признаци на влияние на климата върху разпространението на инфекцията. В публикация Анализ на температурата и географската ширина за прогнозиране на потенциалното разпространение и сезонността на COVID-19 те казват, че засега болестта се разпространява в умерения климат (за наше съжаление температурата в Сан Франциско, където живеем, е точно в правилния диапазон; това включва и гъсто населените региони на Европа, включително Лондон).

3. Подходът „Без паника, запазете спокойствие“ не помага.

В социалните медии на хората, които посочват причини за безпокойство, често се казва „не се паникьосвайте“ или „запазете спокойствие“. Това е най-малкото безполезно. Никой не предполага, че паниката е приемлива реакция. Но има причини, поради които „запазването на спокойствие“ е често срещан отговор в някои кръгове (но не и сред епидемиолозите, чиято работа е да проследяват подобни неща). Може би „запазването на спокойствие“ помага на хората да се чувстват по-комфортно със собственото си бездействие или им позволява да се чувстват по-добри от онези, които възприемат като тичащи наоколо като пиле без глава.

Но „запазването на спокойствие“ може лесно да попречи на подготовката и подходящата реакция. Китай беше изолирал десетки милиони граждани и построи две болници, докато статистиката за болестите достигна нивата, наблюдавани сега в Съединените щати. Италия чака твърде дълго и само днес (8 март) съобщи за 1492 нови случая и 133 нови смъртни случая, въпреки че 16 милиона души са под карантина. Въз основа на най-добрата информация, с която разполагаме, само преди 2-3 седмици статистиката за болестите в Италия беше на същото ниво, на което са сега САЩ и Обединеното кралство.

Моля, имайте предвид, че на този етап имаме малко познания за covid-19. Всъщност не знаем каква е степента на разпространение или смъртността му, колко дълго издържа на повърхности или дали може да оцелее и да се разпространи в топли условия. Всичко, което имаме, са предположения, базирани на най-добрата информация, която можем да съберем заедно. И не забравяйте, че по-голямата част от информацията идва от Китай на китайски. В момента най-добрият източник за разбиране на китайския опит е докладът Доклад на Съвместната мисия на СЗО и Китай за коронавирусна болест 2019, базиран на съвместната работа на 25 експерти от Китай, Германия, Япония, Корея, Нигерия, Русия, Сингапур, САЩ и СЗО.

В лицето на такава несигурност, че няма да има глобална пандемия и това е всичко, може би, без да се срине здравната система, бездействието не изглежда правилната реакция. Това би било изключително рисковано и неоптимално във всеки симулиран сценарий. Също така изглежда малко вероятно страни като Италия и Китай ефективно да са затворили големи части от своите икономики без основателна причина. И бездействието също е несъвместимо с действителното въздействие, което виждаме в заразените региони, където медицинската система не е в състояние да се справи със ситуацията (например в Италия те използват 462 палатки за предварително сортиране на пациенти и все още има нужда от извеждане на пациенти в интензивно лечение от замърсени зони.

Вместо това, обмислен и разумен отговор е да следвате стъпките, които експертите препоръчват, за да предотвратите разпространението на инфекцията:

  • Избягвайте големи събития и тълпи от хора
  • Отмяна на събития
  • Работете от вкъщи, когато е възможно
  • Мийте ръцете си, когато се прибирате и когато излизате и прекарвате време извън дома
  • Опитайте се да не докосвате лицето си, особено когато сте навън (не е лесно!)
  • Дезинфекцирайте повърхности и опаковки (вирусът може да остане активен върху повърхности до 9 дни, въпреки че това не е известно със сигурност).

4. Това не се отнася само за вас

Ако сте на възраст под 50 години и нямате рискови фактори като отслабена имунна система, сърдечно-съдови заболявания, история на тютюнопушене в миналото или хронични заболявания, можете да сте доста уверени, че COVID19 едва ли ще ви убие. Но реакцията ви към случващото се все още е изключително важна. Все още имате същия шанс да се заразите като всички останали и ако се заразите, все още имате същия шанс да заразите другите. Средно всеки заразен човек заразява повече от двама души и те стават заразни преди появата на симптомите. Ако имате родители или баби и дядовци, на които държите и планирате да прекарвате време с тях и след това разберете, че сте отговорни за излагането им на вируса COVID19, това ще бъде огромно бреме.

Дори и да не общувате с хора над 50 години, вероятно имате повече колеги и познати с хронични заболявания, отколкото си мислите. Проучване показваче малко хора разкриват здравословното си състояние на работа, ако могат да го избегнат, страхувайки се от дискриминация. И двамата [Рейчъл и аз] сме във високорисковата категория, но много хора, с които общуваме редовно, може да не са знаели това.

И, разбира се, не говорим само за хората от най-близкото ви обкръжение. Това е много важен етичен въпрос. Всеки човек, който прави каквото може, за да се бори с разпространението на вируса, помага на общността като цяло да намали нивата на заразяване. Както писа Зейнеп Туфекчи в Научно американско списание: „Подготовката за почти неизбежното глобално разпространение на този вирус... е едно от най-просоциалните, алтруистични неща, които можете да направите.“ Тя продължава:

Трябва да се подготвим, не защото ние лично се чувстваме изложени на риск, а за да помогнем за намаляване на риска за всички. Трябва да се подготвим не защото сме изправени пред сценарий за края на света извън нашия контрол, а защото можем да променим всеки аспект на този риск, пред който сме изправени като общество. Точно така, трябва да се подготвите, защото вашите съседи имат нужда от вас - особено вашите възрастни съседи, съседи, които работят в болници, съседи с хронични заболявания и вашите съседи, които може да нямат средства или време да се подготвят.

Това ни засегна лично. Най-големият и най-важен курс, който някога сме създавали на fast.ai, кулминацията на години работа, трябваше да стартира в Университета на Сан Франциско след седмица. Миналата сряда (4 март) взехме решение да преместим всичко онлайн. Ние бяхме един от първите големи курсове, които преминаха онлайн. Защо направихме това? Защото осъзнахме в началото на миналата седмица, че ако проведем този курс, косвено ще насърчим стотици хора да се събират в затворено пространство многократно в продължение на няколко седмици. Най-лошото нещо, което можете да направите, е да съберете групи от хора в затворено пространство и беше наш морален дълг да избегнем това. Решението беше трудно, защото всяка година работата ни с ученици беше най-голямото ни удоволствие и най-продуктивен период. И имаше студенти, които щяха да долетят от чужбина, които не искахме да подведем3.

Но знаехме, че постъпваме правилно, защото ако го направихме, щяхме да допринесем за разпространението на болестта в нашата общност4.

5. Трябва да направим кривата по-плоска

Това е критично, защото ако успеем да намалим процента на заразяване в общността, това ще позволи на болниците да се справят както с притока на заразени хора, така и с редовните си пациенти. Илюстрацията по-долу ясно показва това:

Covid-19, вашето общество и вие по отношение на науката за данните

Фарзад Мосташари, бивш ИТ координатор на националното здравеопазване, обяснява: „Всеки ден се идентифицират нови случаи сред непътуващи и неконтактни случаи и ние знаем, че това е само върхът на айсберга поради забавяне на тестването. Това означава експлозивно увеличение на броя на инфекциите през следващите две седмици... Да се ​​опитваш да ограничиш експоненциалното разпространение в общността е като да се фокусираш върху гасенето на искри, когато цялата къща е в пламъци. Когато това се случи, трябва да преминем към смекчаване – предприемане на защитни мерки, за да забавим разпространението и да намалим пиковото въздействие върху общественото здраве.“ Ако запазим скоростта на разпространение достатъчно ниска, болниците ще могат да се справят и пациентите ще получат грижите, от които се нуждаят. В противен случай нуждаещите се от хоспитализация няма да бъдат хоспитализирани.

Според изчисления от Liz Specht:
Съединените щати имат приблизително 2,8 болнични легла на 1000 души. При население от 330 милиона, това дава приблизително 1 милион легла, 65% от които са постоянно заети. Така има общо 330 хил. легла (може би малко по-малко заради сезонен грип и др.). Нека вземем италианския опит и приемем, че около 10% от случаите са достатъчно сериозни, за да изискват хоспитализация. И помним, че хоспитализацията често продължава със седмици – с други думи леглата с пациенти с COVID19 ще се освобождават много бавно. Според тези разчети всички болнични легла ще бъдат заети до 8 май. И в същото време не вземаме предвид пригодността на тези легла за поддържане на пациенти с вирусни заболявания. Ако грешим за дела на тежките случаи с коефициент 2, това измества времето за насищане на болницата само с 6 дни в една или друга посока. Нищо от това не предполага, че търсенето на места ще се увеличи поради други причини, което изглежда съмнително предположение. С нарастващия натиск върху здравната система и недостига на лекарства, отпускани с рецепта, хората с хронични заболявания могат да се окажат в ситуации, изискващи грижи и хоспитализация.

6. Общественият отговор има значение.

Както вече беше обсъдено, няма сигурност относно тези числа - Китай вече показа, че екстремните мерки могат да намалят разпространението на болестта. Друг отличен пример е Виетнам, където, наред с други неща, една национална рекламна кампания (включително натрапчива песен!) бързо мобилизира населението и доведе до необходимите промени в поведението.
Тези изчисления не са хипотетични - всичко е тествано по време на грипната пандемия през 1918 г. В Съединените щати два града реагираха напълно различно: във Филаделфия се проведе гигантски парад с участието на 200 хиляди души за събиране на пари за войната. Но Сейнт Луис сведе до минимум социалните контакти, за да намали разпространението на вируса и отмени всички обществени събития. Ето как изглеждаше броят на починалите във всеки град по данни Производството на Националната академия на науките:

Covid-19, вашето общество и вие по отношение на науката за данните

Ситуацията във Филаделфия стана изключително тежка, нямаше достатъчно ковчези и моргида се справят с огромния брой смъртни случаи.

Ричард Бесър, който беше изпълнителен директор на Центровете за контрол и превенция на заболяванията по време на пандемията H1N1 през 2009 г., казва, че в САЩ „рискът от инфекция и способността да защитите себе си и семейството си зависят от доходите, наред с други фактори“. , достъп до здравеопазване и имиграционен статут.“ Той твърди:

Възрастните хора и хората с увреждания са изложени на особен риск, когато техният ежедневен живот и системите им за подкрепа са нарушени. Тези, които нямат лесен достъп до здравеопазване, включително селските и коренното население, може да се сблъскат с необходимостта да пътуват на големи разстояния, когато е необходимо. Хората, живеещи в тесни условия – независимо дали в обществени жилища, старчески домове, затвори, приюти (или дори бездомни по улиците) – могат да бъдат ударени от вълни, както вече видяхме в щата Вашингтон. А уязвимите части от икономиката с ниски заплати, с неплатени работници и несигурни графици на работа, ще бъдат изложени за всички по време на тази криза. Попитайте 60 процента от работната сила в САЩ, които получават почасово заплащане, колко лесно е да напуснете работа, когато е необходимо.

Това показва Бюрото по трудова статистика на САЩ по-малко от една трета от хората Тези с най-ниски доходи имат достъп до платен отпуск по болест:

Covid-19, вашето общество и вие по отношение на науката за данните

7. Ние в САЩ сме слабо информирани.

Един от големите проблеми в САЩ е, че се правят много малко тестове за коронавирус и резултатите от тестовете не се споделят правилно и ние всъщност не знаем какво наистина се случва. Скот Готлиб, бивш комисар на FDA, обясни, че Сиатъл е имал по-добри тестове и затова виждаме инфекции там: „Причината, поради която научихме за избухването на COVID-19 рано в Сиатъл, беше работата на санитарно-епидемиологичното наблюдение [дозорно наблюдение ] на независими учени. Такова наблюдение никога не е извършвано в подобен мащаб в други градове. Следователно други горещи точки в САЩ може все още да не са напълно открити. Според съобщението Атлантическия океан, вицепрезидентът Майк Пенс обеща, че тази седмица ще бъдат налични „приблизително 1.5 милиона теста“, но досега в САЩ са тествани по-малко от 2000 души. Въз основа на резултатите Проектът за проследяване на COVID, Робинсън Майер и Алексис Мадригал от The Atlantic казват:

Доказателствата, които сме събрали, показват, че отговорът на САЩ срещу вируса COVID-19 и болестта, която причинява, е бил изключително слаб, особено в сравнение с други развити страни. Преди осем дни Центърът за контрол и превенция на заболяванията (CDC) потвърди, че вирусът се разпространява сред хората в Съединените щати, а именно, че заразява американци, които не са пътували в чужбина или са били в контакт с тези, които са пътували. В Южна Корея повече от 66 650 души бяха тествани в рамките на една седмица след първия случай и бързо стана възможно да се тестват 10 000 души на ден.

Част от проблема е, че това се превърна в политически въпрос. Президентът Доналд Тръмп даде да се разбере, че иска да запази броя на заразените в САЩ нисък. Това е пример за това как оптимизирането на показателите пречи на постигането на добри резултати на практика (повече за този проблем е описано в статията за етиката на Data Science - Проблемът с показателите е фундаментален проблем за AI). Ръководителят на Google AI Джеф Дийн изразени туитнаха своите опасения относно политизираната дезинформация:

Когато работех в Световната здравна организация (СЗО), участвах в Глобалната програма за СПИН (сега UNAIDS), създадена, за да помогне на света да се справи с пандемията от ХИВ/СПИН. Имаше всеотдайни лекари и учени, съсредоточени да помогнат за преодоляването на тази криза. По време на криза ясната и надеждна информация е важна, за да ви помогне да вземете информирани решения за това как да реагирате (на всички нива: национално, щатско, местно, фирмено, нестопански, училищно, семейно и индивидуално). С достъп до правилната информация и съвети от най-добрите медицински и научни експерти, можем да преодолеем предизвикателствата, било то ХИВ/СПИН или COVID-19. Но в случай на дезинформация, водена от политически интереси, съществува огромен риск от сериозно влошаване на ситуацията, ако човек не действа бързо и решително в лицето на нарастващата пандемия, а вместо това активно допринася за по-бързото разпространение на болестта. Много е болезнено да гледам как всичко това се случва в момента.

Изглежда, че няма политически сили, заинтересовани от прозрачност около COVID-19. Министър на здравеопазването и човешките услуги Алекс Азар, според Wired, „започнаха да обсъждат тестовете, които здравните работници използват, за да определят дали някой от тях е заразен с новия коронавирус. Но недостигът на такива тестове означава, че има липса на информация за разпространението и тежестта на епидемиологичното заболяване в Съединените щати, което се влошава от липсата на прозрачност от страна на правителството. Азар спомена, че новите тестове сега преминават контрол на качеството. Но по-нататък, според Wired:

Тогава Тръмп прекъсна Азар. „Мисля, че основното е всеки, който има нужда от тестване, да бъде тестван. Има тестове и те са добри. Всеки, който трябва да бъде проверен, ще бъде проверен“, каза Тръмп. Не е вярно. Вицепрезидентът Пенс каза пред репортери в четвъртък, че САЩ нямат достатъчно тестове за COVID-19, за да отговорят на търсенето.

Други страни реагират много по-бързо от САЩ. Много страни в Югоизточна Азия вършат добра работа за ограничаване на вируса. Например Тайван, където R0 сега е спаднал до 0.3, или Сингапур, който като цяло послужи за пример как правителството трябва да реагира на COVID-19. Това не е само за Азия; Франция например забрани всякакви събития с 1000 или повече участници и в момента училищата са затворени в три области.

8. заключение

COVID-19 е важен социален проблем и всички ние не само можем, но и трябва да положим всички усилия, за да намалим разпространението на болестта. За това:

  • Избягвайте големи събития и тълпи (социално дистанциране)
  • Отмяна на културни и други обществени събития
  • Работете от вкъщи, когато е възможно
  • Мийте ръцете си, когато се прибирате и когато излизате и прекарвате време извън дома
  • Избягвайте да докосвате лицето си, особено когато сте навън

Забележка: Поради необходимостта да публикуваме тази публикация възможно най-рано, ние бяхме малко по-малко от обикновено щателни при цитирането на източниците на информация, на които разчитаме. Моля, уведомете ни, ако сме пропуснали нещо.

Благодаря на Sylvain Gugger и Alexis Gallagher за предоставената ценна обратна връзка.

Забележки:

1 Епидемиолозите са хора, които изучават разпространението на болести. Оказва се, че оценяването на неща като смъртност и R0 всъщност е доста трудно, поради което има цяла област, специализирана в това. Пазете се от хора, които използват прости съотношения и статистики, за да ви кажат как се държи covid-19. Вместо това погледнете моделирането, направено от епидемиолози.

2 Това е технически неправилно. Строго погледнато, R0 се отнася до степента на инфекция при липса на отговор. Но тъй като това всъщност не ни интересува, ще си позволим да бъдем малко небрежни с дефинициите си.

3 След това решение работихме усилено, за да намерим начин да стартираме виртуален курс, който се надяваме да бъде дори по-добър от версията лице в лице. Успяхме да го отворим за всички по света и ще работим с виртуални учебни и проектни групи всеки ден.

4 Направихме и много други малки промени в начина си на живот, включително упражнения у дома, вместо да ходим на фитнес, замяна на всички наши срещи с видеоконференции и пропускане на нощни дейности, които очаквахме с нетърпение.

По превода работиха А. Огурцов, Ю. Кашницки и Т. Габрусева.

Източник: www.habr.com

Добавяне на нов коментар