Covid19, вашето општество и вие - од гледна точка на Data Science. Превод на статија од Џереми Хауард и Рејчел Томас (fast.ai)

Еј Хабр! Ви го презентирам преводот на статијата „Ковид-19, вашата заедница и вие - перспектива на науката за податоци“ од Џереми Хауард и Рејчел Томас.

Од преведувачот

Во Русија, проблемот со Ковид-19 во моментов не е толку акутен, но вреди да се разбере дека во Италија пред две недели ситуацијата не беше толку критична. И подобро е однапред да се информира јавноста отколку подоцна да се кае. Во Европа, многу луѓе не го сфаќаат сериозно овој проблем и со тоа ставаат во ризик многу други луѓе - како што е сега очигледно во Шпанија (брзиот пораст на бројот на случаи).

Член

Ние сме научници за податоци, нашата работа е да ги анализираме и интерпретираме податоците. И податоците за Ковид-19 се причина за загриженост. Најранливите групи во нашето општество, постарите и луѓето со ниски приходи, се изложени на најголем ризик, но за да го контролираме ширењето и влијанието на болеста, сите ние мора да го промениме нашето вообичаено однесување. Мијте ги рацете темелно и често, избегнувајте гужви, откажувајте планирани настани и избегнувајте да го допирате лицето. Во овој пост, ќе објасниме зошто се грижиме - и зошто треба да се грижите и вие. Корона накратко од Итан Алеј (претседател на непрофитна организација која развива технологии за намалување на ризикот од пандемии) е одлична статија која ги сумира сите клучни информации.

Ни треба функционален здравствен систем.

Пред само неколку години, на една од нас (Рејчел) ѝ беше дијагностицирана мозочна инфекција која убива околу четвртина од луѓето што ја добиваат; третина страдаат доживотно ментално оштетување. Многумина имаат доживотно оштетување на видот и слухот. Рејчел пристигнала на болничкиот паркинг во многу тешка состојба, но имала среќа и го добила потребното внимание, дијагноза и третман. Рејчел до неодамна беше апсолутно здрава. Многу е веројатно дека брзиот пристап до одделот за итни случаи и го спасил животот.

Сега, ајде да зборуваме за Ковид-19 и што може да се случи со луѓето во слични ситуации во наредните недели и месеци. Бројот на заразени со Ковид-19 се удвојува на секои 3-6 дена. Со стапка што се удвојува на секои 3 дена, бројот на заразени луѓе може да се зголеми 100 пати за XNUMX недели (всушност не е толку едноставно, но да не се занесуваме со деталите). Еден од 10 Заразените луѓе бараат повеќенеделна хоспитализација, а на многумина им е потребен кислород. И покрај фактот дека ова е само почеток на ширењето на вирусот, веќе има региони каде што нема празни кревети во болниците - и луѓето не можат да го добијат потребниот третман (не само за коронавирус, туку и за други болести, на пример , таа витална терапија, во која ѝ беше потребна на Рејчел). На пример, во Италија, каде што пред само една недела администрацијата изјави дека ситуацијата е под контрола, сега околу 16 милиони луѓе се затворени дома (Ажурирање: 6 часа по оваа објава, Италија ја заклучи целата земја) и слични шатори се подигнуваат со цел некако да се справат со протокот на пациенти:

Covid19, вашето општество и вие - од гледна точка на Data Science. Превод на статија од Џереми Хауард и Рејчел Томас (fast.ai)
Медицински шатор во Италија.
Д-р Антонио Песенти, раководител на регионалниот оддел одговорен за кризни ситуации во северна Италија, рече: „Немаме друг избор освен да организираме интензивна нега во ходниците, во операционите сали, во одделенијата... Еден од најдобрите здравствени системи - во Ломбардија - е на работ на колапс.

Не е како грипот

Стапката на смртност од грип се проценува на 0.1%. Марк Липстич, директор на Центарот за динамика на заразни болести на Харвард оценува смртноста од коронавирус е 1-2%. Најновото епидемиолошко моделирање открија стапка на смртност од 1.6% во февруари во Кина, 16 пати повисока од грипот (оваа проценка може да биде неточна, бидејќи смртните случаи растат кога здравствените системи не успеваат). Позитивна оценка: 10 пати повеќе луѓе ќе умрат од коронавирус оваа година отколку од грип (и прогноза Елена Гревал, поранешна директорка на Data Science во Airbnb, покажува дека во најлошото сценарио, 100 пати повеќе луѓе би можеле да умрат). И ова не го зема предвид огромното влијание врз медицинскиот систем, како што е опишано погоре. Разбирливо е што некои луѓе се обидуваат да се убедат себеси дека оваа ситуација не е ништо ново и дека болеста е многу слична на грипот - затоа што навистина не сакаат да прифатат непозната реалност.

Нашиот мозок не е дизајниран за интуитивно да го разбере експоненцијалното зголемување на бројот на луѓе кои се разболуваат. Затоа, ние мора да ја анализираме оваа ситуација како научници, без прибегнување кон интуиција.

Covid19, вашето општество и вие - од гледна точка на Data Science. Превод на статија од Џереми Хауард и Рејчел Томас (fast.ai)
Како ќе изгледа за две недели? Два месеци?

Во просек, секое лице со грип заразува околу 1.3 лица. Ова се нарекува грип „Р0“. Ако R0 е помал од 1.0, инфекцијата не се шири и престанува. При повисоки вредности, инфекцијата се шири. Коронавирусот во моментов има R0 од 2-3 надвор од Кина. Разликата можеби изгледа мала, но по 20 „генерации“ на заразени луѓе кои ја пренесуваат инфекцијата, 0 луѓе ќе се заразат со R1.3 146, а 0 милиони со R2.5 36! (Ова е, се разбира, многу приближно и оваа пресметка игнорира многу фактори, но тоа е разумна илустрација за релативната разлика помеѓу коронавирусот и грипот, сите други работи се еднакви).

Забележете дека R0 не е основен параметар на болеста. Тоа зависи од одговорот и може да се промени со текот на времето. Вреди да се одбележи дека во Кина R0 на коронавирусот значително се намали - и сега се приближува до 1.0! Како? - прашуваш ти. Со примена на сите неопходни мерки на скала што е тешко да се замисли во земја како што е, на пример, Соединетите држави: со целосно затворање на мегаполисите и развивање на систем за тестирање што овозможува следење на состојбата на повеќе од милион луѓе неделно.

Има многу конфузија на социјалните мрежи (вклучувајќи ги и популарните профили како Илон Маск) за разликата помеѓу логистички и експоненцијален раст. Логистичкиот раст се однесува на моделот на ширење на епидемијата од формата S. Експоненцијалниот раст, се разбира, не може да трае вечно - тогаш би имало повеќе заразени луѓе од целото население на Земјата! Така, како резултат на тоа, стапката на инфекција секогаш треба да се забави, што ќе нè доведе до облик S (познат како сигмоиден) на раст со текот на времето. Во исто време, намалувањето на висината не се случува за ништо - тоа не е магија. Главни причини:

  • Масовни и ефективни акции на општеството.
  • Голем број на заразени, што доведува до мал број на потенцијални жртви поради недостаток на здрави луѓе.

Значи, нема логика да се потпираме на логистичкиот раст како начин за контрола на пандемијата.

Друга причина зошто е тешко да се сфати влијанието на коронавирусот врз вашата локална заедница е значителното одложување помеѓу инфекцијата и хоспитализацијата - обично околу 11 дена. Ова може да изгледа како краток период, но додека забележите дека болниците се преполни, инфекцијата ќе достигне ниво каде што ќе има 5-10 пати повеќе заразени луѓе.

Имајте предвид дека постојат некои рани показатели дека влијанието врз вашиот регион може да зависи донекаде од климата. Во статијата "Анализа на температурата и географската широчина за да се предвиди потенцијалното ширење и сезонската состојба за COVID-19„Се вели дека болеста досега се шири во умерените клими (за наша несреќа, температурата во Сан Франциско, каде што живееме, е точно во овој опсег; главните центри на Европа, вклучително и Лондон, исто така паѓаат таму).

"Не паничете. „Бидете мирни“ не помага

Еден од најчестите одговори на повиците да се биде внимателен на социјалните мрежи е „Не паничи“ или „остани смирен“. Ова не помага, во најмала рака. Никој не мислеше дека паниката е најдобриот излез од ситуацијата. Меѓутоа, поради некоја причина, „остани смирен“ е многу популарен одговор во некои кругови (но не и меѓу епидемиолозите, чија задача е да следат такви работи). Можеби „да остане смирен“ му помага на некој да ја оправда сопствената неактивност или да се чувствува супериорно во однос на луѓето што ги замислуваат во состојба на паника.

Но, „остај смирен“ лесно може да доведе до неуспех да се подготвиш и да одговориш. Во Кина, 10 милиони луѓе беа ставени во изолација и беа изградени две нови болници до моментот кога тие беа во државата на денешницата САД. Италија предолго чекаше и само денес (недела, 8 март) објавија 1492 нови инфекции и 133 смртни случаи, и покрај тоа што 16 милиони луѓе беа затворени. Врз основа на најдобрите информации што можеме да ги потврдиме во моментов, Италија пред само 2-3 недели беше во слична ситуација како САД и Англија денес (во однос на статистиката за зарази).
Забележете дека речиси сè што е поврзано со коронавирусот е во воздух. Не ја знаеме стапката на инфекција или смртност, не знаеме колку долго преживува на површини, не знаеме дали преживува или како се шири во топла клима. Сè што имаме е нашата најдобра претпоставка врз основа на најдобрите информации што можеме да ги добиеме. И запомнете дека повеќето од овие информации се во Кина, на кинески. Сега најдобриот начин да се разбере кинеското искуство е да се прочита извештајот Заедничка мисија на СЗО и Кина за коронавирусна болест 2019 година, врз основа на заедничка студија на 25 експерти од Кина, Германија, Јапонија, Кореја, Нигерија, Русија, Сингапур, САД и СЗО.

Кога има одредена неизвесност - дека можеби нема да има глобална пандемија и дека можеби сè едноставно ќе помине без колапс на болничкиот систем - тоа не значи дека правилната одлука е да не се прави ништо. Ова би било премногу шпекулативно и неоптимално во секое сценарио. Исто така, се чини малку веројатно земјите како Италија и Кина да затворат огромни делови од нивните економии без добра причина. И ова не се совпаѓа со она што го гледаме во заразените области каде што медицинскиот систем не може да се справи (на пример, во Италија, 462 шатори се користат за предиспитување, а пациентите на интензивна нега беа се пресели од контаминирани области).

Наместо тоа, внимателен, разумен одговор е да се следат чекорите препорачани од експертите за да се спречи ширењето на инфекцијата:

  • Избегнувајте гужви.
  • Откажи настани.
  • Работете од далечина (ако е можно).
  • Измијте ги рацете кога влегувате и излегувате од дома - и често кога сте надвор од дома.
  • Избегнувајте да го допирате лицето, особено надвор од домот (не е лесно!).
  • Дезинфицирајте ги површините и кесите (вирусот веројатно ќе преживее до 9 дена на површините, иако тоа не е сигурно познато).

Ова не ве засега само вас

Ако сте под 50 години и немате фактори на ризик како што се слаб имунолошки систем, кардиоваскуларни болести, пушење или други хронични заболувања, тогаш можете да се опуштите: малку е веројатно дека ќе умрете од коронавирус. Но, како ќе реагирате е сепак многу важно. Сè уште има големи шанси да се заразите - а ако се заразите, исто така има големи шанси да заразите други. Во просек, секое заразено лице заразува повеќе од две лица, а тие стануваат заразни пред да се појават симптомите. Ако имате родители за кои се грижите или баби и дедовци и планирате да поминувате време со нив, може подоцна да дознаете дека сте ги заразиле со коронавирус. И ова е тежок товар што ќе остане доживотно.

Дури и ако немате контакт со луѓе над 50 години, веројатно имате повеќе колеги и познаници со хронични болести отколку што сфаќате. Истражувањата покажуваатпоради кои ретко кој зборува за своето здравје на работа страв од дискриминација. И двајцата сме изложени на ризик, но многу луѓе со кои комуницираме можеби не го знаат ова.

И, се разбира, ова не се однесува само на луѓето околу вас. Ова е исто така многу значајно етичко прашање. Секој што прави напори да го забави ширењето на вирусот и помага на целата заедница да го намали неговото ширење. Како што напиша Зејнеп Туфекчи: во Scientific American: „Подготовката за речиси сигурно глобално ширење на вирусот... е една од општествено најкорисните, најалтруистички работи што можете да ги направите“. Таа продолжува:

Мора да се подготвиме - не затоа што лично се чувствуваме во опасност, туку и да ја намалиме опасноста за секој од нас. Мора да се подготвиме не затоа што доаѓа крајот на светот, туку затоа што можеме да го промениме секој аспект од ризикот со кој се соочуваме како општество. Вистина е, треба да се подготвите затоа што тоа им треба на вашите соседи - особено вашите постари соседи, вашите соседи кои работат во болници, вашите соседи со хронични болести и вашите соседи кои не можат да се подготват поради недостаток на време или ресурси.

Тоа нè погоди лично. Најголемиот и најважниот курс што го направивме на fast.ai, кој претставува кулминација на годините на нашата работа, требаше да започне на Универзитетот во Сан Франциско за една недела. Минатата среда (4 март) решивме да го доставиме целиот курс онлајн. Бевме еден од првите курсеви на кои се префрливме онлайн. Зошто го направивме ова? Затоа што на почетокот на минатата недела сфативме дека со водење на овој курс индиректно го охрабрувавме масовното собирање на стотици луѓе во затворен простор, многу пати во текот на неколку недели. Собирањето групи луѓе во затворен простор е најлошото нешто што можете да го направите во оваа ситуација. Се чувствувавме должни да го спречиме тоа. Оваа одлука беше исклучително тешка. Моето време кога работев со студенти беше една од моите најголеми радости и најпродуктивни периоди секоја година. И нашите студенти требаше да летаат од целиот свет за овој курс - не сакавме да ги разочараме.

Но, знаевме дека тоа е вистинската одлука бидејќи во спротивно, најверојатно ќе го зголемиме ширењето на болеста во нашата заедница.

Мора да ја израмниме кривата

Ова е исклучително важно затоа што ако го намалиме ширењето на инфекцијата во заедницата, ќе им дадеме време на болниците во таа заедница да се справат и со заразените пациенти и со редовните пациенти што треба да ги лекуваат. Ова се нарекува „израмнување на кривата“ и е јасно прикажано на овој дијаграм:

Covid19, вашето општество и вие - од гледна точка на Data Science. Превод на статија од Џереми Хауард и Рејчел Томас (fast.ai)

Фарзад Мосташари, поранешен Национален координатор за ИТ во здравството, објасни: „Секојдневно има нови случаи без историја на патување или врски со познати случаи, и знаеме дека тие се само врвот на ледениот брег поради доцнењето на тестирањето. Тоа значи дека бројот на заразени значително ќе се зголеми во следните две недели... Обидот да се воведат мали ограничувања во услови на експоненцијално ширење е исто како да се концентрирате на искрите кога куќа гори. Кога тоа ќе се случи, стратегијата треба да се смени со мерки за ублажување за да се забави ширењето и да се намали влијанието врз јавното здравје“. Ако можеме да го намалиме ширењето толку многу што нашите болници да можат да се справат со вирусот, тогаш луѓето ќе имаат пристап до лекување. Но, ако има премногу болни, многу од оние на кои им е потребна хоспитализација нема да ја добијат.

Еве како изгледа во однос на математиката според Лиз Спехт:

Во САД има 1000 болнички кревети на 2.8 луѓе. Со население од 330 милиони, добиваме околу милион места. Обично 65% од овие места се зафатени. Со тоа ни остануваат 330 илјади бесплатни болнички кревети низ државата (можеби нешто помалку во овој период, имајќи ги предвид сезонските болести). Да ги земеме бројките од Италија како основа и да претпоставиме дека 10% од случаите бараат хоспитализација. (Имајте на ум дека за многу пациенти, хоспитализацијата трае со недели - со други зборови, прометот ќе биде исклучително бавен бидејќи креветите се полнат со пациенти со коронавирус). Според оваа проценка, до 8 мај ќе бидат пополнети сите празни кревети во болниците во САД. (Се разбира, ова не кажува колку добро болничките кревети се опремени за да се изолираат пациентите со високо заразен вирус.) Ако погрешивме за бројот на сериозни случаи, ова само го менува времето потребно за да се пополнат болничките кревети, со 6 дена во секоја насока. Ако 20% од случаите бараат хоспитализација, просторот ќе истече ~ 2 мај. Ако само 5% - ~14 мај. 2.5% не носи до 20 мај. Ова, се разбира, претпоставува дека нема итна потреба од болнички кревети (не за коронавирус), што е сомнително. Здравствениот систем е преоптоварен, недостиг на рецепти итн., лицата со хронични заболувања, кои обично се независни и самоорганизирани, може сериозно да се разболат, да бараат интензивна медицинска нега и хоспитализација.

Разликата е во реакцијата на општеството

Како што веќе разговаравме, оваа математика не е точна - Кина веќе покажа дека е можно да се намали ширењето со итни мерки. Друг добар пример за успешен одговор е Виетнам, каде, меѓу другото, националната реклама (со привлечна песна!) брзо го мобилизираше општеството и ги убеди луѓето да го променат своето однесување на нешто поприфатливо во оваа ситуација.

Ова не е само хипотетичка ситуација, како што беше јасно видливо за време на шпанскиот грип во 1918 година. Во САД, два града покажаа многу различни одговори на пандемијата: Филаделфија одржа планирана парада од 200.000 лица за да се соберат средства за војната Сан Луис активираше стратегија за минимизирање на социјалниот контакт за да се намали ширењето на вирусот; Сите јавни настани беа откажани. А вака изгледаше статистиката за смртните случаи во секој град, како што е прикажано во Зборникот на Националната академија на науки:

Covid19, вашето општество и вие - од гледна точка на Data Science. Превод на статија од Џереми Хауард и Рејчел Томас (fast.ai)
Различни реакции на шпанскиот грип од 1918 година

Ситуацијата во Филаделфија брзо излезе од контрола до тој степен немаше дури ни ковчези или мртовечници за погребување на толку многу мртви.

Ричард Бесер, кој беше директор на Центрите за превенција и контрола на болести за време на пандемијата Х1Н1 во 2009 година, одобрувадека во Соединетите Држави, „вашиот ризик од опасност и способноста да се заштитите себеси и вашето семејство зависат од приходот, пристапот до здравствена заштита, статусот на имиграција и други параметри“. Тоа укажува дека:

Постарите и хендикепираните лица се изложени на зголемен ризик кога нивниот секојдневен ритам и системи за поддршка не работат правилно. Оние кои немаат пристап до здравствена заштита, вклучително и селата и локалните заедници, исто така ќе бидат погодени од проблемот со оддалеченоста до најблиските центри. Луѓето кои живеат во затворени области - социјални станови, затвори, засолништа или дури и бездомници - можат да се заразат во бранови, како што веќе видовме во државата Вашингтон. И ранливостите на работниците со ниски плати со работници без правен статус и нестабилни распореди ќе бидат изложени за време на оваа криза. Прашајте ги 60 проценти од работната сила на час во САД колку е лесно за нив да земат одмор или одмор.

Тоа го покажува Американското биро за статистика на работни места помалку од една третина лицата со пониска плата имаат платено боледување.

Covid19, вашето општество и вие - од гледна точка на Data Science. Превод на статија од Џереми Хауард и Рејчел Томас (fast.ai)
Повеќето Американци со ниски приходи немаат платено боледување, па мора да одат на работа.

Немаме сигурни информации за Ковид-19 во САД

Еден од најголемите проблеми во САД е недостатокот на инспекции; а резултатите од извршените проверки не се објавуваат соодветно, што значи дека не знаеме што навистина се случува. Скот Готлиб, претходниот шеф на Администрацијата за храна и лекови, објасни дека тестирањето било подобро во Сиетл, така што имаме информации за инфекции во таа област: „Причината зошто знаевме за тоа раните инфекции со Ковид-19 во Сиетл - големото внимание на независни истражувачи. Во другите градови никогаш немало толку целосен надзор. Значи, други жаришта во САД можеби нема да се најдат во овој момент“. Според АтлантикотПотпретседателот Мајк Пенс вети дека околу 1.5 милиони тестови ќе бидат достапни оваа недела, но во цела САД, до денес се тестирани само 2000 луѓе. Врз основа на работата од Проектот за следење на КОВИДРобинсон Мајер и Алексис Мадригал од Атлантик велат:

Информациите што ги собравме сугерираат дека одговорот на Америка на ковид-19 и инфекцијата што ја предизвикува е шокантно бавен, особено во споредба со другите развиени земји. Центрите за контрола и превенција на болести пред 8 дена потврдија дека вирусот се шири во американската заедница - дека заразува Американци кои самите не патувале во странство или биле во контакт со некој што го имал. Во Јужна Кореја, повеќе од 66.650 луѓе беа тестирани во првата недела по првата домашна инфекција - и наскоро научија да тестираат 10.000 луѓе дневно.

Дел од проблемот е што достигна политичко ниво. Конкретно, Доналд Трамп јасно изјави дека сака да ги задржи „броевите“ (односно, бројот на заразени луѓе во САД) на ниско ниво. (Ако сакате да дознаете повеќе на оваа тема, прочитајте ја статијата за етика на науката за податоци "Проблемот со метриката е фундаментален проблем за вештачката интелигенцијаШеф за вештачка интелигенција во Google, Џеф Дин, напиша чуруликам за проблемот со политичката дезинформација:

Кога работев во СЗО, бев дел од меѓународната програма за СИДА - сега УНАИДС - создадена за борба против пандемијата на СИДА. Персоналот, лекарите и научниците беа целосно фокусирани на решавање на овој проблем. За време на криза, потребни се јасни и точни информации за да им се помогне на сите да донесуваат информирани одлуки за тоа како да дејствуваат (земја, држава, локална власт, компании, непрофитни организации, училишта, семејства и поединци). Со вистинските информации и мерки за слушање на најдобрите експерти и научници, можеме да ги надминеме предизвиците како што се ХИВ/СИДА или СОВИД-19. Со дезинформации водени од политички интереси, постои реална закана да се влошат работите со тоа што не се реагира брзо и решително за време на растечката пандемија и со активно охрабрување на однесување што ја прави болеста многу пораширена. Неподносливо е болно да се гледа како се развива оваа ситуација.

Изгледа дека политичарите не сакаат да ги менуваат работите кога станува збор за транспарентноста. Секретарот за здравство Алекс Азар според Wired „Почна да зборува за тестовите што ги прават медицинските работници за да разберат дали пациентот е заразен со новиот коронавирус. Недостатокот на овие тестови значеше опасен јаз во епидемиолошките информации во врска со ширењето и жестокоста на болеста во Соединетите Држави, влошена поради недостатокот на владина транспарентност. Азар се обидуваше да каже дека веќе се нарачани нови тестови и дека единственото нешто што недостасува е контролата на квалитетот за да ги добие“. Но, тие продолжуваат:

Трамп потоа нагло го прекина Азар. „Но, мислам, и ова е важно, дека секое лице на кое му требаше тест денес или вчера, го доби тој тест. Тие се тука, имаат тестови и тестовите се одлични. Секој на кој му треба тест добива тест“, рече Трамп. Не е вистина. Потпретседателот Мајк Пенс им рече на новинарите дека побарувачката за тестови во САД ја надминува понудата.

Другите земји реагираат многу побрзо и позначајно од САД. Многу земји во Југоисточна Азија имаат добри резултати, вклучувајќи го и Тајван, каде што R0 достигна 0.3 и Сингапур, кој е предложен да се брои Модел на одговор COVID-19. Но, сега не е само Азија; во Франција, на пример, се забранува секој собир на повеќе од 1000 луѓе, а училиштата се затворени во три зони.

Заклучок

Ковид-19 е важно социјално прашање и можеме - и мора - да работиме на намалување на ширењето на болеста. Тоа значи:

  • Избегнувајте големи толпи луѓе
  • Откажи настани
  • Работете од дома ако е можно
  • Измијте ги рацете кога влегувате и излегувате од дома - и често кога сте надвор од дома.
  • Избегнувајте да го допирате лицето, особено надвор од домот

Забелешка: Бидејќи беше императив да се објави овој напис што е можно порано, не бевме толку внимателни во составувањето на листата на цитати и дела на кои се базиравме.

Ве молиме известете ни дали сме пропуштиле нешто.

Благодарност до Силвен Гугер и Алексис Галагер за повратните информации и коментарите.

Извор: www.habr.com

Додадете коментар