“Wann wird das Ende sein?” ist die Frage, die Michael Z. Levy, Ph. D., ist den meisten oft gefragt in diesen Tagen.
Levy, ein außerordentlicher professor der Epidemiologie in der Perelman School of Medicine, ist ein Experte in der Erkrankungen der ökologie—das bedeutet, er studiert die Wege, die Erreger verbreiten sich durch Raum und Zeit. Er und andere Forscher auf der ganzen Welt sammeln so viele Daten, wie Sie Ihre Hände bekommen können, so dass Berechnungen und das erstellen von mathematischen Modellen—alle in einer Bemühung, beantworten Sie kritische Fragen über COVID-19.
Epidemiologen und Daten-Wissenschaftler haben sich unwahrscheinlich, dass die Helden während der Corona-Virus-Pandemie. Wave-shaped COVID-19 Modelle, präsentieren “best” und “worst-case” – Szenarien für das virus Flugbahn sind jetzt alltäglich in den Nachrichten und auf Bildschirmen hinter Gouverneurs während der Presse-Konferenzen. “Abflachen der Kurve” ist kritzelte auf Anzeichen hängen, in der Nachbarn zu windows. Die lokalen Regierungen sind mit algorithmen, um Entscheidungen zu treffen über die Aufenthalts-at-home Bestellungen und Lieferungen.
Während einer Zeit beispielloser Unsicherheit, macht es Sinn, die würden wir Aktien, die in diesen Modellen. Wir hoffen, dass Sie werde in der Lage sein, um die Vorhersage der Zukunft und bieten ein Schimmer von Sonnenschein.
Aber Mathe nicht berücksichtigen die Unvorhersehbarkeit des menschlichen Verhaltens, und Epidemiologen sind nicht in das Geschäft der Wahrsagerei, Levy warnt.
“Ein Modell ist nicht eine Kristallkugel, um Vorhersagen zu treffen”, sagte er. “Es ist mehr wie ein denkarium—Sie nehmen, was Sie bereits in Ihrem Gehirn, Sie ziehen Sie es aus, und Sie wirbeln Sie herum, so dass Sie besser verstehen können, die Konsequenzen Ihrer Annahmen. Das ist alle diese Modelle sind—um unseren Kopf herum, was schon geht und was wir dagegen tun können.”
Wie Weit Kann Man darauf Vertrauen, dass eine Modell-Annahmen?
Im Fall von COVID-19, das virus, das Verhalten ist besonders schwer zu prognostizieren. Das erste problem, Levy sagt, ist, dass Sie eine ansteckende Krankheit Ausbruch wird immer wachsen exponentiell in seinen Anfangsstadien, und damit die Wissenschaftler auf die Annahme, wenn Sie Ihre Projektionen. Jedoch, die wahre Ausbreitung des coronavirus ist beeinflusst durch Dutzende von verschiedenen Faktoren, einschließlich, wie schnell Menschen getestet werden können und unter Quarantäne gestellt, wie gut die Populationen sind in der Lage, soziale Distanz, und ob diejenigen, die später infiziert werden immun gegen die Krankheit—alles wichtige Faktoren, die schwer zu quantifizieren sind.
Zum Beispiel, eine Art von SIR—Modell teilt eine Bevölkerung in anfällig, infektiösen und erholt Einzelpersonen—hat sich zu einem Häufig zitierten exponentielle Projektion von COVID-19. Die frühen Modelle, wurden von vielen der Fachbereich Gesundheit und Gesundheit-Systeme sind nützlich für sehr Kurzfristige Vorhersagen, so Levy. Zum Beispiel, wie viele Intensivbetten wird ein bestimmtes Krankenhaus müssen in der nächsten Woche?
“Aber benutzen Sie es nicht an die Börse zu spielen, oder gar nicht verwenden, es zu schätzen, wenn die Epidemie Ihren Höhepunkt erreichen wird,” Levy sagte bei einer Präsentation an der Penn jüngsten … s Ausbruch Symposium. “Das ist nicht das, was es ist gemacht.”
Warum nicht?
Die meisten der frühen COVID-19 Modelle arbeiten an einem “mass-action” – Annahme, was bedeutet, dass Sie davon ausgehen, jede einzelne ist “stoßen” jeder andere, der ebenso”wie Billard-Kugeln, die in einem vollkommenen Vakuum,” erklärt Levy. (Obwohl er einräumt, dass die Analogie ist nicht ideal. “Ich denke, es ist wahrscheinlich von einem high-school-Physik-lehrbuch.”)
Aber das ist nicht, wie Menschen sich Verhalten—vor allem jetzt. Einige Staaten erlassen Aufenthalts-at-home Bestellungen Wochen, während Florida Gouverneur nicht ein Problem bis Anfang April. Ärzte, Krankenschwestern und andere wichtige Arbeitskräfte sind offensichtlich mehr mit dem virus ausgesetzt, aber auch andere Faktoren, die sich auf soziale Distanzierung—wie Einkommen—die Masse-Aktion SIR-Modell ist auch nicht in der Lage zu berücksichtigen.
“Diese Art von Modell ist gut für Kurzfristige Vorhersagen, aber es wird problematisch, wenn Sie Fragen, andere Fragen,” Levy sagte.
Differenzierung der Wirkungen des Sozialen Distanzierung
Netzwerk-Modelle, kann dagegen besser bei der Beantwortung der Frage: “Wann sehen wir die Auswirkungen der sozialen Distanzierung?” Obwohl Sie nicht perfekt sind.
Diese Arten von Modellen (die Aussehen wie riesige Bälle von Garn verbunden durch Wirbel) in der Lage sind zeigen die Auswirkungen der Variante, wie wir miteinander verbunden sind. Wenn im Vergleich zu Massen-Aktion-Modelle, Sie werden in der Regel Vorhersagen, eine kleinere Epidemie, die Auswirkungen auf verschiedene Bevölkerungsgruppen überproportional. Diejenigen, die mehr verbunden sind, sind eher infiziert werden, und diejenigen, die mehr isoliert sind, werden verschont.
Und wir sehen bereits, dass diese Prognose spielen sich in US-Städten. In Philadelphia, hatte die rassische und ethnische Daten auf 66 Prozent bestätigten positiven Fälle von COVID-19 April 14, 40 Prozent der positiven Fälle sind schwarze, 14 Prozent weiße, 6 Prozent sind hispanisch, in einer Stadt, wo rund 30 Prozent der schwarzen Individuen arm sind. Bundesweit, schwarze US-Amerikaner sind “überwältigend sterben” des virus.
Dies könnte darauf zurückzuführen sein, die zum großen Teil der Armen Bevölkerung auf die Unfähigkeit der sozial erreichbar. Laut einem New York Times-Analyse von Handy-Daten, die in die top 10 Prozent des Einkommens begrenzt Ihre Bewegung mehr als die in der unteren 10 Prozent der gleichen U-Bahn-Bereichen. März 16, als Präsident Trump forderte die Menschen auf, zu Hause zu bleiben, um zu verlangsamen, die Ausbreitung des virus, die in den höchsten Einkommen Standorte hatte bereits cut Ihrer Bewegung um fast die Hälfte. Ärmere Gegenden nicht sehen, eine ähnliche drop bis drei Tage später.
Diese Unterschiede in der sozialen Distanzierung—wie schnell andere Menschen in der Lage sind, sich selbst zu distanzieren von den anderen, und in welchem Umfang—gepaart mit der Tatsache, dass die meisten virus-übertragung in Haushalten, macht tracking und Vorhersage der Flugbahn der COVID-19 äußerst schwierig, da wir nicht über vollständige Informationen darüber, wo und wie die variation Auftritt.
“Die Ketten der übertragung, die bereits initiiert, wird auch weiterhin spielen. Das virus ist bereits durch die Tür,” Levy sagte. “Es könnte dauern mehr als zwei Wochen, um die Auswirkungen der [heutigen] soziale Distanzierung und wir haben noch nicht über eine sehr gute Art und Weise zu Messen und zu quantifizieren, die Wirkung. Wir machen wirklich solche Methoden, bis auf die Fliegen.”
Modelle als Mentale Hilfe
Wenn die aktuelle epidemiologische Modelle, die wir haben, sind nicht unbedingt eine nützliche Landkarte für das, was vor uns liegt, was dienen Sie?
Um das zu beantworten, Levy kontinuierlich Punkte zurück, um etwas, das Robert Ross, eine andere Infektionskrankheit Forscher, sagte vor über 100 Jahren: “Solche Berechnungen…sind nützlich, nicht so sehr für die numerische Schätzungen ergaben, die von Ihnen aber, weil Sie uns mehr Präzision, um unsere Ideen, und einen Leitfaden für die zukünftigen Untersuchungen.”
Ein Modell, Levy postuliert, ist nur ein argument. Es gibt vorläufige Antworten auf verschiedene Arten von was-wäre-wenn-Szenarien, die wir dann untersuchen und Debatte.
