Egy új algoritmus jelzi a járványok ismételt felbukkanását

2020 / 09 / 21 / Perei Dóra
Egy új algoritmus jelzi a járványok ismételt felbukkanását
A Georgia Egyetem kutatói gépi tanulásos folyamattal létrehoztak egy rendszert, ami képes előre megjósolni az ismert fertőző betegségek lehetséges újrafelbukkanását.

Az algoritmus figyeli a közegészségügyi adatokat a várható kitörésekhez kapcsolódó statisztikai minták felderítésére - írja a PLoS Biology szaklap. Bár a Tobias Brett és Pejman Rohani kutatók vezérelte csoport metódusa nem ismeri fel az új vírusokat (mint amilyen a COVID-19), mindazonáltal fontos közegészségügyi vonatkozásai lehetnek a jövő járványidőszakaiban. Rohani, a Regents és az UGA Atlétikai Szövetség fertőző betegségekkel foglalkozó professzora szerint az Egészségügyi Világszervezet régóta igyekszik felhívni a figyelmet a vakcinák lefedettségének csökkenésére mindazon betegségeknél, amelyeket már ismerünk és amikre léteznek oltások, például a kanyaró, a szamárköhögés vagy a mumpsz. Hozzátette: ez

az algoritmus valóban hasznos lehet azon víruspopulációk azonosításához, amelyek újraszerveződhetnek az oltásokkal megelőzhető fertőzésekben.

A módszer azon elméleten alapul, miszerint vannak bizonyos árulkodó minták, amik rendszeresen felbukkannak az egészségügyi jelentésekben, és amik egyúttal előrevetítik a járványkitörést. A változás mögöttes okai között lehet az oltás hatékonyságának és az oltási arány csökkenése, de a kutatók ideveszik a külső környezeti tényezőket is, mint amilyen a változó éghajlat. Ugyanakkor a háttérben meghúzódó okoktól függetlenül az esettanulmányok azonos statisztikai mintákat is kirajzolnak. Brett és Rohani mindezek kapcsán fejlesztette ki az algoritmust, amely évekig figyelemmel kíséri az esetekről készült jelentéseket, megkeresi a jellemző mintákat, és kiszámolja a betegség újbóli megjelenésének kockázatát. Mivel az algoritmusnak számos betegségre alkalmazhatónak kellett lennie, Brett és Rohani az elmúlt tíz év tízezer szimulált esettanulmánykészlet felhasználásával 'képezte ki' a közelgő járványkitörést jellemző minták felismerésére. A szimulált adatok paraméterkombinációk széles skáláját és különböző újjáéledési mechanizmusokat tartalmaztak. A vizsgált idősorok adatsorainak fele egy kialakuló járványveszélyt vetített előre, míg a másik fele nem. A kutatók ezzel a két részre osztással megtanították az algoritmusnak, hogy

melyek azok a statisztikai jellemzők és azok kombinációi, amelyek sikeresen megjósolják, hogy egy adott víruspopuláció kitörés előtt áll-e vagy sem.

Miután az algoritmus képes volt beazonosítani a betegség kialakulására utaló általános mintákat, Brett és Rohani idősoros adatokon tesztelték azokat az eseteket, amelyek négy történelmi jelentőségű járvány kitöréséhez vezettek. Az egyik ilyen volt a 2004-2005-ös, Angliában kitört mumpsz, nagyjából tizenöt évvel a csecsemőoltás bevezetését követően. Az angliai Public Health 1990-től 2005-ig terjedő esettanulmányait elemezve

az algoritmus négy évvel a kirobbanása előtt azonosította a közelgő járvány kitörését jelző mintát.

Majdnem tökéletes a rendszer

A szamárköhögés terjedését szintén sikerült visszaszorítani az oltási programoknak köszönhetően, ennek ellenére az Egyesült Államokban (az 1970-es évek óta) elvétve ugyan, de különböző időpontokban rendszeresen újra felbukkan. Ebben az esetben Brett és Rohani azt szerette volna tudni, hogy az algoritmus képes-e előre azonosítani, hogy mely államokban várható járványkitörés. Az állami közegészségügyi hivatalok 1980 és 2000 közötti időszakra vonatkozó adatai alapján

az algoritmus közel száz százalékban helyesen azonosította be az adatokat.

Noha a mumpsz és a szamárköhögés közvetlenül terjed, számos fertőző betegséget bolhák, szúnyogok vagy kullancsok terjesztenek. Annak megállapítására, hogy vajon az algoritmus ezen betegségeknél is működik-e,
Brett és Rohani letesztelték a madagaszkári bubópestis 2017. évi kitörésének és Puerto Ricóban 1995 és 2009 között megjelent dengue-láz adataival.

Az algoritmus mindkét esetben kitörésük előtt jelezte a járványok megjelenését.

A harangot továbbra is a szakembereknek kell megkongatni

Brett és Rohani hangsúlyozzák, hogy bár az algoritmus kikalkulálja a betegségek újbóli felbukkanását, a kockázatelemzést, illetve a végső döntés a járványhelyzet megállapításáról, valamint a szükséges megelőzési protokoll felállításáról továbbra is a közegészségügyi tisztviselők kezében van, akik az adatok mellett figyelembe veszik a szélesebb gazdasági-társadalmi kontextust is. A kutatók az algoritmust ezért elsősorban a közegészségügyi eszköztár lehetséges tartozékának tekintik.

"Arról, hogy mikor kell riasztani és mikor nem, a tudósok nem dönthetnek egyedül "- mondta Brett.

Hozzátette: minden döntésnek annak tudatában kellene megszületni, hogy a szakértők számításba veszik a hibázás lehetőségét, mint például, hogy tévesen, vagy túl későn hirdetnek járványhelyzetet. Jelenleg pedig a közegészségügyi hatóságok a legalkalmasabbak erre.

(Fotó: Unsplash/NationalCancerInstitute)


Autót vennél mostanában? Nézz bele a PLAYER AUTÓTESZT ROVATÁBA!
Minden friss és izgalmas autót kipróbálunk, amit csak tudunk, legyen az dízel vagy elektromos, olcsó vagy luxus, kétszemélyes vagy kisbusz!
Ismerd meg a ROADSTER magazint!
AUTÓK - DESIGN - GASZTRO - KULT - UTAZÁS - TECH // Ha szereted a minőséget az életed minden területén, páratlan élmény lesz!
Másfél évszázad után megszűnik az egyik legrégebbi tudományos folyóirat
Másfél évszázad után megszűnik az egyik legrégebbi tudományos folyóirat
Charles Darwin felfedezéseiről újdonságként számolhatott be a Popular Science a tizenkilencedik század végén.
Mi történik a világban és az Univerzumban egyetlen másodperc leforgása alatt?
Mi történik a világban és az Univerzumban egyetlen másodperc leforgása alatt?
Egy másodperc egy szemvillanás – mégis ezen idő alatt is elképesztő mértékben történnek dolgok – velünk emberekkel, és odafent a Kozmoszban.
HELLO, EZ ITT A
RAKÉTA
Kövess minket a Facebookon!
A jövő legizgalmasabb cikkeit találod nálunk!
Hírlevél feliratkozás

Ne maradj le a jövőről! Iratkozz fel a hírlevelünkre, és minden héten elküldjük neked a legfrissebb és legérdekesebb híreket a technológia és a tudomány világából.



This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.