Strojové učení může předvídat horečku dengue s přesností 80%

Vědci na Northeastern University mohou předpovídat vznik vypuknutí horečky horečky dengue s přesností 80% – průlom pro úředníky veřejného zdraví pověřených přípravou pečovatelů na zvládnutí hrotů v nemoci.

Téměř polovina světové populace žije v místech, kde je přenášen komáry horečka dengue může vypuknout a případy po celém světě jsou na vzestupu, od roku 2023 do roku 2024 se zdvojnásobily.

Podle na virus zemře na virus asi 40 000 lidí USA národní údaje.

„Chtěli jsme snížit kognitivní zátěž pro tvůrce rozhodnutí, kteří chtějí získat nejlepší předpovědi z více matematických modelů,“ říká Mauricio Santillana, profesor fyziky a ředitel Northeastern Machine Intelligence Group pro zlepšení zdraví a životního prostředí. „K tomu existují výpočetní modely nazývané metody souboru.“

Pomocí strojového učení k analýze stávajících modelů prognózy dengue identifikují vědci nejpřesnější předpověď pro konkrétní region. Dívají se na to, jak přesné jednotlivé modely fungují po dobu tří měsíců, aby určily, která bude pravděpodobně nejpřesnější pro následující tři měsíce, říká Santillana.

Dalším přístupem je nalezení konsensu mezi dostupnými prognózami. Různé modely souborů fungují lépe za různých podmínek, říká.

Sledování a předpovídání ohnisek onemocnění je náročné, říká Santillana, protože země mají různé způsoby hlášení případů. Některé země nemají spolehlivé financování testů na potvrzení diagnostiky. Ale i když bylo vykazování dat zpožděno nebo neúplné, metody souboru se důsledně zařadily mezi tři nejlepší modely, když byly prospektivně testovány na rok na 180 místech po celém světě.

Výzkum byl Publikováno v Sborník Národní akademie věd. Tento přístup byl testován v částech Brazílie, Malajsie, Mexika, Thajska, Peru a Portorika.

Virus se daří v tropických a subtropických regionech, říká profesor výzkumu veřejného zdraví Northeastern Public Health Michael Johansson. Johansson nedávno dokončil výzkum toho, jak se šíří ohniska dengue v Severní a Jižní Americe. Oblasti jako Portoriko, říká, mohou rychle přejít z několika tisíc hlášených případů na 20 000 případů, čímž mohou na systém zdravotní péče obrovský důraz.

Předchozí výzkum provedený v jihovýchodní Asii zjistil, že epidemie dengue mají tendenci se vyskytovat současně v osmi zemích v regionu. Johansson chtěl vědět, zda by stejný vzorec pro Ameriku ukázal pravdivý.

Johansson’s výzkum Podíval se na data ze 14 zemí po celé Americe v letech 1985 až 2018. Byl zveřejněn v časopise Vědecká translační medicína.

„Viděli jsme, jak se píky dějí v různých časech v celém regionu,“ říká. „Brzy v kalendářním roce na jižní polokouli a pohybující se na sever na trajektorii po celý rok.“

Zdravotní úředníci v regionech náchylných k dengue najdou stopy o nadcházejících ohniskách tím, že se podívají na to, co se děje poblíž, říká Johansson.

„Je to síť míst, která je opravdu důležitá,“ říká. „Nemusíte se jen dívat například na to, co se děje s teplotou nebo El Niño, ale také na to, co se děje v sousedních zemích.“

To, co řídí tyto vzorce, zůstává nejasné, říká, ale je možné, že se jedná o kombinaci klimatu a lidské mobility. Tyto faktory pravděpodobně také přispívají ke zvýšené dengue v posledních letech spolu s přesouváním socioekonomických faktorů. Vypuknutí dengue odrážejí způsoby, jak lidské bytosti a komáři interagují, říká, změny ve sběru odpadu nebo skladování vody– z nichž přispívají k stanovišti chovu komárů.

Kromě toho jsou obrovské změny ve vzorcích lidských cestování pravděpodobně jedním z hlavních způsobů, jak se šíří dengue. Pokud se cestovatel nakazí a poté je v novém místě pokousán komárem, může se tento komár nakazovat a kousat ostatní lidi.

„Lidé se pohybují mnohem víc, než dříve,“ říká Johansson, „což znamená, že se virus pohybuje s lidmi mnohem víc, než tomu bylo dříve.“

Tento příběh je znovu publikován s laskavým svolením Northeastern Global News News.Northeastern.edu.