Un ecosistem de date pentru a învinge COVID-19 - International Science Council

Bapon Fakhruddin este un specialist în evaluarea riscurilor climatice și hidrologice, cu accent pe proiectarea și implementarea sistemelor de avertizare timpurie privind pericolele și comunicarea de urgență. Este director tehnic, reducerea riscurilor de dezastru și rezistența la climă la Tonkin + Taylor, Noua Zeelandă. Este, de asemenea, co-președinte al grupului de lucru Open Data for Global Disaster Risk Research CODATA.

Noua boală coronavirus (COVID-19) a creat o criză umană la nivel global, care a cerut o serie de răspunsuri drastice și imediate. Secretarul general al Organizației Națiunilor Unite (ONU) a cerut rapid acțiune, „pentru răspunsul imediat la sănătate necesar pentru a suprima transmiterea virusului pentru a pune capăt pandemiei și pentru a aborda numeroasele dimensiuni sociale și economice ale acestei crize[1]„. De asemenea, pandemia necesită gândire și luarea deciziilor susținute de un ecosistem de date mai complet decât în prezent și care privește mult mai departe în viitor decât abordările anterioare pe termen scurt.

Izbucnirea COVID-19 a dus la proliferarea inițiativelor de facilitare a accesului deschis la cercetare științifică și baze de date și încurajarea colaborării în cercetare prin intermediul platformelor digitale. Cu toate acestea, există îngrijorări cu privire la calitatea datelor și publicațiilor furnizate aproape în timp real, ceea ce duce la luarea de decizii potențial slabă. Aceste aspecte includ comparabilitatea și interpretarea datelor, în special între țări, specificarea insuficientă a metodologiei și acceptarea politică a rezultatelor invalide care pot influența metodele științifice. Este necesar un apel pentru date și cercetare în legătură cu discuția despre transmiterea bolii.

Atunci când vine vorba de prezicerea sau avertizarea timpurie a pandemiilor și a altor riscuri în cascadă, modelarea și analiza situațională folosind date istorice și actuale sunt elementele de bază. Au existat mai multe lecții învățate din trecut sindromul respirator acut sever (SARS) și sindromul respirator din Orientul Mijlociu (MERS), care au susținut mai multe cercetări interdisciplinare. De fapt, există o mulțime de date care sunt subutilizate sau neutilizate la nivel local, regional și global, care ar putea ajuta în mare măsură răspunsurile actuale și viitoare ale valurilor de pandemie[2]. Datele mari, cum ar fi datele din rețelele sociale (de exemplu, de pe Facebook, WhatsApp, Twitter etc.) și datele locale (de exemplu, din înregistrările testelor de laborator, utilizatorii de telefoane mobile, înregistrările de zbor etc.) pot permite modelatorilor să dezvolte scenarii pentru a înțelege mai bine și prezice răspândirea bolii, precum și impactul acesteia în cascadă.

Virusul COVID-19 se transmite în principal între oameni prin picături respiratorii și căi de contact, de exemplu, atunci când o persoană este în contact strâns cu cineva care are simptome respiratorii precum tuse sau strănut. Transmiterea poate avea loc, de asemenea, prin fomites în mediul înconjurător în jurul persoanei infectate. Astfel, transmiterea COVID-19 poate avea loc prin contact direct cu persoanele infectate și / sau contactul indirect cu suprafețele din mediul imediat al persoanei infectate. Acest mod de transmitere face dificilă urmărirea și înțelegerea complexității propagării virusului.

Distanțarea socială și carantina sunt măsurile optime pentru a reduce răspândirea COVID-19 la o rată exponențială. Cu toate acestea, ratele de conformitate sunt variabile și, în multe cazuri, distanțarea socială completă este practic imposibilă și se bazează pe participarea civică voluntară. Acest lucru este adesea adevărat atât din cauza factorilor culturali, cât și a celor de infrastructură. Acțiunile de distanțare socială includ cele de: a) abținerea de la ieșirea în aer liber și evitarea contactului fizic cu ceilalți b) păstrarea legăturii cu oamenii prin intermediul rețelelor sociale în loc să se întâlnească personal și c) a fi proactiv cu igiena personală prin spălarea regulată a mâinilor. Acest lucru face ca țările în curs de dezvoltare să fie vulnerabile atât în prezent, cât și, în mod continuu, la valurile viitoare. Spălarea mâinilor devine dificilă în cazul în care există o lipsă sau un acces inadecvat la apa curentă. Guvernele pot cere oamenilor să nu meargă la muncă, dar dacă asta înseamnă că familiile lor nu vor mânca, oamenii vor ieși probabil oricum pentru a obține ceea ce au nevoie pentru a supraviețui (luați în considerare și situația din țările devastate de cicloni). COVID-19 a început să se răspândească în țările din Pacific (de exemplu, în Fiji), iar sistemele de sănătate din aceste țări nu sunt în măsură să facă față. Combinația dintre COVID-19 și sezonul ciclon pune o presiune suplimentară asupra serviciilor și resurselor esențiale. Țările ale căror sisteme de sănătate suferă nu vor reuși să reproducă succesul altor țări dezvoltate în încetinirea focarului.

Nu va exista un răspuns standard la recuperarea de la COVID-19 datorită, cel puțin parțial, lipsei unui ecosistem de date multidimensional format corespunzător pentru a sprijini luarea de decizii consecventă și bine fundamentată. COVID-19 va reveni probabil la țările dezvoltate pe măsură ce aceste țări intră în etapele de recuperare și atenuare. O zonă neașteptată, care are nevoie de mai multă înțelegere, este problema carantinei și a ratelor de conformitate. Astfel, pentru a avea decizii politice îmbunătățite, există o nevoie critică și urgentă pentru o abordare bazată pe date, orientată spre viitor. Țările utilizează deja date din țările afectate de COVID-19, inclusiv din țările vecine, pentru o decizie politică mai bună la răspuns. Fiecare sector din țări ar trebui să utilizeze instrumente și tehnici în mod consecvent pentru a înțelege impactul lor sectorial și pentru a dezvolta planuri de continuitate a activității sau planuri de răspuns la pandemie.

Utilizarea datelor devine cea mai dificilă atunci când trece dincolo de modelare la urmărirea directă a indivizilor pentru a identifica traiectoria de transmitere a bolilor. De exemplu, pe măsură ce focarul a început în China la începutul lunii ianuarie 2020, călătoriile internaționale au continuat ca de obicei. Până la 31 ianuarie, focarele erau deja în creștere în peste 30 de orașe din 26 de țări, majoritatea însămânțate de oameni care călătoriseră din Wuhan[3]. Virusul a început să se răspândească local, deplasându-se rapid în spații restrânse, cum ar fi locuri religioase și restaurante și infectând oameni care nu călătoriseră în China - începutul unei pandemii. Până în martie, mii de cazuri au fost raportate în Italia, Spania, SUA, Iran și Coreea de Sud. China nu mai era principalul „epicentru” al focarului (Figura 1). Noile cazuri începuseră să crească dramatic în țări precum Italia, SUA și Iran. Persoanele care călătoresc în aceste țări au adus ulterior cazuri în țările lor rezidente, la fel de departe ca și pe alte continente. Virusul s-a răspândit acum pe toate continentele, cu excepția Antarcticii. Utilizarea acestui tip de informații anticipate ar putea fi utilizată pentru a preveni răspândirea COVID-19. Răspunsul eficient la o astfel de răspândire se bazează pe o intervenție la timp, informată în mod ideal de toate sursele de date disponibile.

Figura 1: Focarele locale au crescut după oprirea călătoriei (The New York Times, 26 martie 2020)

Utilizarea datelor pentru prezicerea oricărui impact pe termen lung al focarului de pandemie este complexă. Necesită o serie de sarcini interconectate, multiple discipline și experți pentru a lucra împreună pentru a dezvolta un răspuns holistic și un plan de recuperare. Guvernarea datelor necesită, de asemenea, configurarea pentru răspunsul și recuperarea COVID-19 la nivel național. Cercetarea între domenii, maximizarea utilității datelor, asigurând, în același timp, accesul controlat și proporțional la date este esențială pentru înțelegerea, atenuarea și răspunsul la focar și pregătirea pentru evenimentele viitoare. De exemplu, datele cuantitative și calitative care sunt utilizate pentru a înțelege comportamentul uman, mișcarea și interacțiunea pot fi utilizate pentru a ajuta la prezicerea modului și a locului în care COVID-19 se va răspândi. Tehnologiile emergente devin din ce în ce mai importante în lupta împotriva bolii și încearcă să oprească COVID-19.

Supravegherea îmbunătățită și urmărirea contactelor pot fi văzute ca fiind necesare pentru a minimiza transmisiile pe scară largă în cadrul comunităților. Acești pași și tehnologiile care îi susțin prezintă, de asemenea, riscuri. Guvernele din întreaga lume au implementat o serie de măsuri de urmărire digitală, supraveghere fizică și măsuri de cenzură (de exemplu, guvernele din toată Asia au implementat cenzura legată de COVID-19 mai mult decât orice altă regiune, în timp ce țările europene au introdus cele mai multe măsuri de urmărire digitală[4]). În martie, au fost implementate 20 de noi măsuri de urmărire digitală pe continente din întreaga lume, inclusiv în Europa, Asia și America de Sud.[5] Astfel de măsuri de urmărire au variat de la aplicații de urmărire a contactelor direcționate până la achiziționarea pe scară largă a datelor de locație agregate și anonime. Opțiunile avansate ale tehnologiei de urmărire (cum ar fi urmărirea automată rapidă în masă, inclusiv utilizarea datelor GPS de localizare și a datelor Bluetooth) vor permite oficialilor să urmărească și să monitorizeze cu precizie populațiile lor pentru a informa deciziile și a implementa măsuri pentru a încetini răspândirea virusului. Un exemplu în acest sens vine dintr-un studiu din Singapore, în care oamenii de știință au analizat datele de pe Bluetooth folosind aplicația TraceTogether de pe telefoanele mobile pentru a vedea câte zile a durat în medie pentru a intra în contact.[6]. Rezultatele au arătat că autoritățile au putut contacta oamenii în decurs de 3-4 zile. Un alt exemplu recent de sisteme digitale sud-coreene care ușurează încărcarea pe urmăritoarele de contact uman indică modul în care este posibil să se definească rapid urmărirea contactelor (adică în decurs de 10 minute)[7]) pentru a reduce răspândirea virusului. Alte exemple actuale de inițiative de urmărire digitală includ:

Urmărire geolocalizare prin utilizarea hărții de locație
Informații despre locația site-ului celular și metode de achiziție a datelor pentru înregistrarea detaliilor apelurilor
Date prin satelit GPS și Bluetooth
Dezvoltarea aplicațiilor de localizare.

Cu toate acestea, rămâne esențială menținerea limitărilor privind modul în care astfel de date pot fi accesate și utilizate în această perioadă de pandemie. Aceasta include asigurarea securității informațiilor personale și a încălcărilor confidențialității, promovarea controlului și asigurarea faptului că aceste măsuri nu continuă mai mult decât este necesar.

O gamă largă de abordări ar putea fi aplicate pentru a înțelege transmisia, evaluarea focarului, comunicarea riscurilor, evaluarea impactului în cascadă asupra serviciilor esențiale și a altor servicii. Modelarea bazată pe rețea a sistemului de sisteme (SOS), tehnologie mobilă, statistici frecventiste și estimare maximă a probabilității, vizualizare interactivă a datelor, geostatistică, teoria graficelor, statistici bayesiene, modelare matematică, abordări de sinteză a dovezilor și cadre de gândire complexe pentru interacțiunile sistemelor pe Impacturile COVID-19 ar putea fi utilizate. Un exemplu de instrumente și tehnologii care ar putea fi utilizate pentru a acționa decisiv și devreme pentru a preveni răspândirea în continuare sau pentru a suprima rapid transmiterea COVID-19, pentru a consolida rezistența sistemelor de sănătate și pentru a salva vieți și sprijin urgent pentru țările în curs de dezvoltare cu afaceri și corporații. prezentate în Figura 2. Există, de asemenea, orientări ale OMS cu privire la „Urgența sănătății și gestionarea riscurilor de dezastre [8]" UNDRR a susținut „Addendum Scorecard Addendum”[9]'și alte orientări (de ex Considerații practice și recomandări ale OMS pentru liderii religioși și comunitățile bazate pe credință în contextul COVID-19 [10]) care ar putea spori planul de răspuns la pandemie. Trebuie să se asigure că o astfel de utilizare este proporțională, specifică și protejată și nu crește riscul libertăților civile. Prin urmare, este esențial să se examineze în detaliu provocarea de a maximiza utilizarea datelor în situații de urgență, asigurându-se în același timp că este limitată la sarcini, proporțională și respectă protecțiile și limitările necesare. Aceasta este o sarcină complexă, iar COVID-19 ne va oferi cazuri importante de testare. De asemenea, este important ca datele să fie interpretate cu exactitate. În caz contrar, interpretările greșite ar putea duce fiecare sector în jos pe căi incorecte.

Figura 2: Instrumente pentru consolidarea rezistenței pentru COVID-19

Multe țări încă învață cum să folosească datele pentru luarea deciziilor în acest moment critic. Pandemia COVID-19 va oferi lecții importante cu privire la necesitatea cercetării între domenii și cu privire la modul în care, în astfel de situații de urgență, se poate echilibra utilizarea oportunităților tehnologice și a datelor pentru a contracara pandemiile împotriva protecțiilor fundamentale. Lecțiile învățate din acest focar devastator pot oferi îmbunătățiri semnificative în pregătirea pentru combaterea potențialei pandemii în viitor. The Grupul de lucru CODATA privind datele FAIR pentru cercetarea riscurilor de dezastre pregătește o serie de brief-uri de politici cu privire la o serie de probleme DRR. În colaborare cu alți experți și actori din spațiu, acest lucru va lua în considerare în detaliu problemele politice în legătură cu datele pentru a informa răspunsul la pandemie.

Pentru a descărca hârtia completă, click aici.

Mulțumire: Autorul recunoaște sprijinul editorial și comentariile valoroase primite de la Simon Hodson, director executiv, CODATA.

Imagine: NASA pe Wikicommons.

[1] Responsabilitate comună, solidaritate globală: răspuns la impacturile socio-economice ale COVID-19, ONU, 2020

[2] Abordarea valurilor include alte pericole în cascadă sau pericole naturale suplimentare în perioada pandemiei

[3] Daily The New York Times, ediția din 26 martie 2020

[4] https://www.top10vpn.com/news/surveillance/covid-19-digital-rights-tracker/

[5] Top10VPN: COVID-19 Digital Rights Tracker (https://www.gpsworld.com/19-countries-track-mobile-locations-to-fight-covid-19)

[6] TraceTogether- https://www.healthhub.sg/apps/38/tracetogether-app

[7] http://www.koreaherald.com/view.php?ud=20200326000987

[8] Managementul riscurilor de urgență și dezastre în domeniul sănătății al OMS - https://www.who.int/hac/techguidance/preparedness/health-emergency-and-disaster-risk-management-framework-eng.pdf?ua=1

[9]UNDRR Public Health Scorecard Addendum https://www.unisdr.org/campaign/resilientcities/assets/toolkit/documents/Disaster%20Resilience%20Scorecard_Public%20Health%20Addendum%20Ver1%20Final_July%202018.pdf

[10] https://www.who.int/publications-detail/practical-considerations-and-recommendations-for-religious-leaders-and-faith-based-communities-in-the-context-of-covid-19?fbclid=IwAR0GtTGRHqvgrDd7KiRLH6Sza8bJ7aQP40cSsyFju3w-HFRQBIY7YiC9eU8