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想预测Delta怎么传播 “超级模型”不可不知

一张人际互联图。(该图片由Gordon Johnson在Pixabay上发布)

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【大纪元2021年09月07日讯】(大纪元记者刘淇晴新西兰编译报导)在每日的疫情简报会上,总干事等人总会提到一个“R值”,即根据最新的建模结果,R值小于1的概率目前是多少。

自去年Covid-19爆发以来,政府就在利用建模数据预测病毒扩散程度,例如介绍病例曲线是不是被拉平了。但今年的说法已经不一样了。

据NZ Herald报道,实际上一年半以来,新西兰科研团队所用的建模也在不断更新换代,且在疫情开始的六个月内,奥克兰大学 Te Pūnaha Matatini 的一个数据科学家团队,还建成了一个新的“超级模型”——“网络传染(network contagion)”模型。

例如,在全国随便选一个城镇的一个社区,假设其中出现一个Covid-19病例。

然后从这一点开始,Covid-19随着该病例的脚步,蔓延到当地的学校、工作场所等地,然后每个地点的Covid-19都随着新病例继续蔓延,最终演变成一个密集的感染网络。

实时对这幅难以置信的复杂画面进行观察,并模拟出4级封锁、病毒检测、接触者追踪的干预条件,观察画面变化情况,正是目前科学家通过运行超级计算机,正在做的事情。

但新西兰最开始的病毒预测模型则与之不同。

最初研究人员所用的传统模型被称为“确定性隔间模型”(deterministic compartment models),预测出若不采取任何控制措施,新西兰可能有数万人死亡。

这种传统模型不仅能计算出病毒在人群中传播的一般情况,还能假设南北岛任何地方的两个陌生人,可能某一天会遇到一起并互相感染。

这种模型就像将牛奶倒入一杯咖啡中搅拌,使其立即混合,但因为过于简单且与现实情况有差距,后来让专家用一种更复杂的模型取代,即“随机分支过程”(stochastic branching process)。

这种模型轻巧,运行速度也快,还包含随机效应,为病毒的传播提供出更准确的成像,目前仍在使用。

该模型还能反向推演,例如算出若此次疫情4级封锁推迟3周才实行,或会导致 200 人死亡,12,000 人感染,同时消除病毒的可能性将会降至 7%。

卫生总干事说的R值小于1的概率是多少,就是根据这种模型算出来的。

但实际上,还是最开始介绍的“网络传染”模型更“聪明”。

该模型的建模团队负责人Dion O’Neale 博士说,这种模型能模拟出一种感染的交互环境,即模型能把所遇到的两个人可能在何种场合下感染模拟出来,例如他们在同一工作场所或住所有交集。

这种模型还能加入更多影响计算结果的变量,例如病毒所在地区的家庭有几代人一起住,年龄、种族、性别等方面有何特点。某一个变量变了,可能建模的结果就会不同。

这种模型能根据该地区人们的工作地、每天走多远、被追踪到之前病毒已经传到哪里等具体推演结果,指导官员做出更有效的干预措施。

报道指出,至关重要的是,这种传染模型不会假设新西兰任何地方的任何人个人资料都一样,从而可以避免一种“数据陷阱”。

模型中的个人是与新西兰500万人口的范围,以及人口的不同交互模式相匹配,数据主要来自新西兰统计局的个人级交互网络数据集,即综合数据基础设施(Integrated Data Infrastructure,简称IDI),以及一些学校名册信息、电子支付记录、通勤数据、手机位置数据等等。

所有信息都为匿名,人们的个人数据不会被访问。

而呈现的数据意味着,官员们可以在他们控制病毒传播时,获取高度详细的图片,近乎是实时的变化。

据报道,在此次疫情之前,建模人员就在利用该模型预测知识如何在就业网络中传播,并在继续开发其它方面的应用。

责任编辑:蓝克

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