Modelli di computer ci aiutano a prevedere la diffusione della pandemica

In agosto saranno registrati oltre 500.000 morti da COVID-19. Questa previsione è stata fatta dall'Imperial College di Londra a marzo, scioccando la Gran Bretagna e costringendo il primo ministro Boris Johnson a imporre misure di quarantena nel paese. Negli Stati Uniti, le previsioni erano ancora più spaventose di circa 2 milioni di morti a meno che il governo non entrasse in vigore.

Queste stime si basano sul modello SIR, che analizza il numero di persone infettate da malattie infettive in una specifica popolazione entro un periodo di tempo. Il modello divide la popolazione in tre categorie - in pericolo, infettato e guarito. Gli scienziati aggiungono un'altra formula che determina la velocità di diffusione da una categoria all'altra. Questo aiuta a prevedere il numero di coloro che saranno infettati e quelli che muoiono:

“Spero che la gente capisca che questa è una versione semplificata di ciò che accade in realtà. Se vogliamo analizzare la situazione in modo più dettagliato, consideriamo, ad esempio, quanti degli infetti dovranno essere ammessi all'ospedale per prevedere quanto il sistema sanitario sarà gravato, dice l'epidemiologo Helen Yankees.

Il fattore che cambia in questi modelli è misure di quarantena. Gli scienziati utilizzano i dati per nuovi casi di infezione prima e dopo queste misure per produrre previsioni accurate.

I modelli aiutano a identificare le cosiddette figure di riproduzione un fattore che calcola il numero di persone infettate da un paziente malato durante il periodo di transizione. Se c'è più di un infetto, il tasso di riproduzione si moltiplica.

Quando abbiamo iniziato il calcolo in febbraio o marzo, la maggior parte dei modelli che sono stati creati sono stati utilizzati per precedenti epidemie di previsioni. Abbiamo deciso di usare l'epidemia coronarica come base, ” dice il Massachusetts Institute for Technology professor George Barbastathis.

La sfida principale del modello era la mancanza di dati sul numero effettivo di persone infetti coronaria, soprattutto perché molti degli infetti non mostrano sintomi. In risposta al problema, gli scienziati della Washington University hanno sviluppato un modello basato sul numero di pazienti morti dalla malattia.

Sapevamo che non avevamo abbastanza prove da diagnosticare, e non sapevamo quante persone erano infettate. Per fare previsioni valide, abbiamo deciso di creare calcoli dopo il pedaggio di morte in una località o un luogo per raggiungere almeno 50 persone.

Abbiamo pensato che questa metodologia offriva maggiore stabilità nelle previsioni. Stavamo calcolando i tassi di crescita o il declino, ” dice Ali Mokdad con l'Università di Washington.

Questo modello è rimasto il più ottimista fino a quando il pedaggio di morte ha riportato aumenti significativi all'inizio di maggio. Oggi gli scienziati predicono 140 mila morti all'inizio di agosto, o due volte più delle previsioni iniziali. Questo aumento è visto come risultato dell'allentamento delle misure di isolamento.

Quando abbiamo iniziato a vedere un aumento dell'attività della popolazione, due settimane dopo è stato osservato un aumento della diffusione del virus. L'impatto inizia immediatamente ad aumentare il ritmo della morte, ” dice Mokdad.

Decine di diversi modelli utilizzano algoritmi matematici, ma tutti i modelli hanno uno comune: avvertono di non rimuovere le misure di quarantena più velocemente di quanto si raccomanda.