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Covid19, su sociedad y usted, en términos de ciencia de datos. Artículo traducido por Jeremy Howard y Rachel Thomas (fast.ai)

Hola Habr! Le presento la traducción del artículo "Covid-19, su comunidad y usted: una perspectiva de ciencia de datos" de Jeremy Howard (Jeremy Howard) y Rachel Thomas.

Del traductor


En Rusia, el problema Covid-19 actualmente no es tan grave, pero vale la pena entender que en Italia hace dos semanas no había una situación tan crítica. Y es mejor informar a la sociedad por adelantado que arrepentirse más tarde. En Europa, muchos no toman en serio este problema y, por lo tanto, ponen en riesgo a muchas otras personas, como ahora es evidente en España (el rápido aumento en el número de casos).

Artículo


Somos la fecha de los científicos, nuestro trabajo es analizar e interpretar los datos. Y los datos sobre covid-19 son motivo de emoción. Los grupos más vulnerables de nuestra sociedad, las personas mayores y las personas de bajos ingresos, se encuentran en la zona de mayor riesgo, pero para controlar la propagación y el impacto de la enfermedad, todos necesitamos cambiar nuestro comportamiento habitual. Lávese bien las manos y con frecuencia, evite aglomeraciones, cancele eventos programados y no se toque la cara. En esta publicación explicaremos por qué estamos preocupados y por qué usted también debería estar preocupado. Corona in Brief, escrito por Ethan Alley (presidente de una organización sin fines de lucro, que desarrolla tecnologías para reducir el riesgo de pandemias) es un excelente artículo que brinda toda la información clave en pocas palabras.

Necesitamos un sistema de salud que funcione


Hace solo un par de años, uno de nosotros (Rachel) fue diagnosticado con una infección cerebral que mata a aproximadamente una cuarta parte de las personas que la padecen; un tercio sufre un colapso mental de por vida. Muchos permanecen con daños visuales y auditivos de por vida. Rachel llegó al estacionamiento del hospital en una condición muy grave, pero tuvo suerte y recibió la atención, el diagnóstico y el tratamiento necesarios. Hasta hace poco, Rachel estaba completamente sana. Con un alto grado de probabilidad, podemos decir que el acceso rápido a la sala de emergencias le salvó la vida.

Ahora, hablemos de covid-19 y de lo que le puede pasar a las personas en una situación similar en las próximas semanas y meses. El número de personas infectadas con covid-19 se duplica cada 3-6 días. A un ritmo que se duplica cada 3 días, la cantidad de personas infectadas puede aumentar 100 veces en dos semanas (de hecho, no todo es tan simple, pero no nos distraigamos con los detalles). Uno de cada 10Las personas infectadas necesitan muchas semanas de hospitalización, y muchas de ellas necesitan oxígeno. A pesar de que esto es solo el comienzo de la propagación del virus, ya hay regiones donde los hospitales no tienen lugares libres, y las personas no pueden recibir el tratamiento necesario (no solo del coronavirus, sino también de otras enfermedades, por ejemplo, esa terapia vital, que Rachel necesitaba). Por ejemplo, en Italia, donde hace apenas una semana, la administración anunció que la situación estaba bajo control, ahora cerca de 16 millones de personas están encerradas en sus hogares (Actualización: 6 horas después de esta publicación, Italia cerró todo el país), y se colocan tiendas similares para hacer frente de alguna manera con flujo de pacientes:

Tienda médica en Italia.

Tienda médica en Italia.
El Dr. Antonio Pesenti, jefe del departamento regional responsable de situaciones de crisis en el norte de Italia, dijo : "No tenemos más remedio que organizar cuidados intensivos en pasillos, quirófanos, salas ... Uno de los mejores sistemas de atención médica - En Lombardía - al borde del colapso.

No es como la gripe


La mortalidad por influenza se estima en 0.1%. Mark Lipstich, director del Centro de Harvard para la Dinámica de Enfermedades Infecciosas, estima la mortalidad por coronavirus en 1 a 2%. El último modelo epidemiológico encontró una tasa de mortalidad del 1,6% en febrero en China, 16 veces mayor que la de la gripe (esta estimación puede ser inexacta ya que la mortalidad aumenta cuando el sistema de salud falla). Evaluación positiva: 10 veces más personas morirán de coronavirus este año que de influenza (y el pronósticoElena Grewal, ex directora de Data Sines en Airbnb, muestra que 100 veces más personas pueden morir en el peor de los casos). Y esto no tiene en cuenta el gran impacto ejercido en el sistema médico, como se describió anteriormente. Está claro que algunas personas están tratando de convencerse de que en esta situación no hay nada nuevo y que la enfermedad es muy similar a la gripe, porque realmente no quiero aceptar una realidad desconocida.

Nuestro cerebro no está diseñado para comprender intuitivamente el aumento exponencial en el número de personas enfermas. Por lo tanto, debemos analizar esta situación como científicos, sin recurrir a la intuición.

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¿Cómo se verá en dos semanas? ¿Dos meses?

En promedio, cada persona con gripe infecta a unas 1.3 personas. Esto se llama gripe "R0". Si R0 es menor que 1.0, la infección no se propaga y se detiene. Con un valor mayor, la infección se propaga. En coronavirus, R0 hoy es 2-3, fuera de China. La diferencia puede parecer pequeña, pero después de 20 "generaciones" de personas infectadas que transmiten la infección, 146 personas se infectarán con R0 1.3, ¡y 36 millones con R0 2.5! (Esto, por supuesto, es muy aproximado y se ignoran muchos factores en este cálculo, pero esta es una ilustración razonable de la diferencia relativa entre coronavirus e influenza, todas las demás cosas son iguales).

Tenga en cuenta que R0 no es un parámetro fundamental de la enfermedad. Depende de la respuesta y puede cambiar con el tiempo. Es de destacar que en China, el R0 del coronavirus ha disminuido significativamente, ¡y ahora se acerca a 1.0! ¿Cómo? - usted pregunta. Aplicando todas las medidas necesarias en una escala que es difícil de imaginar en un país como los EE. UU., Por ejemplo, cerrando por completo las megaciudades y desarrollando un sistema de verificación que le permita controlar la condición de más de un millón de personas por semana.

En las redes sociales (incluidos perfiles tan populares como Elon Musk), a menudo existe un malentendido sobre la diferencia entre crecimiento logístico y exponencial. El crecimiento logístico se refiere al patrón de propagación epidémica de la forma S. El crecimiento exponencial, por supuesto, no puede continuar para siempre, ¡entonces habría más personas infectadas que toda la población de la Tierra! Por lo tanto, como resultado, la tasa de infección siempre debe disminuir, lo que nos lleva a formar un crecimiento S (conocido como sigmoide) con el tiempo. Al mismo tiempo, una disminución en el crecimiento no ocurre así, no es magia. Razones principales:

  • Acciones masivas y efectivas de la sociedad.
  • Un alto número de personas infectadas, lo que lleva a un bajo número de víctimas potenciales debido a la falta de personas sanas.

Por lo tanto, no hay lógica en confiar en el crecimiento logístico como una forma de controlar una pandemia.

Otra razón por la cual es difícil percibir intuitivamente el efecto del coronavirus en su comunidad local es el retraso significativo entre la infección y la hospitalización, generalmente alrededor de 11 días. Esto puede parecer un período corto, pero para cuando note que los hospitales están abarrotados, la infección alcanzará el nivel en el que estará 5-10 veces más infectada.

Tenga en cuenta que hay algunos indicadores iniciales que dicen que el impacto en su región puede ser algo dependiente del clima. En el artículo " Análisis de temperatura y latitud para predecir la propagación potencial y la estacionalidad para COVID-19"se dice que la enfermedad se ha propagado hasta ahora en un clima templado (desafortunadamente para nosotros, la temperatura en San Francisco, donde vivimos, se encuentra precisamente en este intervalo; los principales centros de Europa, incluido Londres, también caen allí".

"No entre en pánico. Mantener la calma "no ayuda


Una de las respuestas más comunes a las llamadas para estar atentos en las redes sociales es "No se asuste" o "mantenga la calma". Esto al menos no ayuda. Nadie pensó que el pánico era la mejor manera de salir de la situación. Sin embargo, por alguna razón, "mantener la calma" es una reacción muy popular en ciertos círculos (pero no entre los epidemiólogos cuyo trabajo es rastrear tales cosas). Quizás "mantener la calma" ayuda a alguien a justificar su propia inacción o sentirse superior a las personas que representan en estado de pánico.

Pero "mantener la calma" puede conducir fácilmente a una incapacidad para prepararse y dar una respuesta. En China, 10 millones de personas fueron colocadas en aislamiento, y dos nuevos hospitales se construyeron cuando se encontraban en el estado de los Estados Unidos de hoy. Italia esperó demasiado, y solo hoy (domingo 8 de marzo) anunciaron 1492 nuevos infectados y 133 muertos, a pesar del aislamiento de 16 millones de personas. Según la mejor información que podemos confirmar en este momento, hace solo 2-3 semanas, Italia estaba en la misma situación que los Estados Unidos e Inglaterra hoy (en términos de estadísticas de infección).
Tenga en cuenta que casi todo lo relacionado con el coronavirus está suspendido en el aire. No sabemos ni la tasa de propagación de la infección ni la mortalidad, no sabemos cuánto tiempo sobrevive en las superficies, no sabemos si sobrevive y cómo se propaga en climas cálidos. Todo lo que tenemos son nuestras mejores conjeturas, basadas en la mejor información que podríamos obtener. Y recuerde que la mayor parte de esta información está en China, en chino. Ahora, la mejor manera de comprender la experiencia china es leer el informe de la Misión Conjunta OMS-China sobre la enfermedad del coronavirus 2019 , basado en un estudio conjunto de 25 expertos de China, Alemania, Japón, Corea, Nigeria, Rusia, Singapur, Estados Unidos y la OMS.

Cuando existe cierta incertidumbre, que tal vez no haya una pandemia global y que tal vez todo desaparezca sin el colapso del sistema hospitalario, esto no significa que la decisión correcta sea no hacer nada. Esto sería demasiado especulativo y subóptimo para cualquier desarrollo de eventos. También parece poco probable que países como Italia y China cierren una gran parte de su economía sin una buena razón. Y esto no coincide con lo que vemos en las áreas infectadas donde el sistema médico no puede hacer frente (por ejemplo, en Italia se utilizan 462 carpas para la detección, y los pacientes de cuidados intensivos fueron trasladados de las áreas infectadas).

En cambio, una respuesta sensata y sensata es seguir los pasos recomendados por los expertos para prevenir la propagación de la infección:

  • Evita las multitudes.
  • .
  • ( ).
  • — .
  • , (!).
  • (, 9 , ).


Si tiene menos de 50 años y no tiene factores de riesgo, como un sistema inmunitario débil, enfermedad cardiovascular, tabaquismo u otras enfermedades crónicas, entonces puede relajarse: es poco probable que muera de coronavirus. Pero cómo reaccionas sigue siendo muy importante. La posibilidad de que se infecte sigue siendo grande, y si se infecta, la posibilidad de infectar a otros también es grande. En promedio, cada persona infectada infecta a más de dos personas, y se vuelven contagiosas incluso antes del inicio de los síntomas. Si tiene padres que le importan o abuelos y planea pasar tiempo con ellos, es posible que más tarde descubra que los ha infectado con un coronavirus. Y esta es una carga difícil que permanecerá de por vida.

Incluso si no está en contacto con personas mayores de 50 años, lo más probable es que tenga más colegas y conocidos con enfermedades crónicas de lo que cree. Los estudios muestran que pocas personas hablan sobre su salud en el trabajo por temor a la discriminación . Ambos estamos en riesgo, pero muchas de las personas con las que nos comunicamos pueden no saber esto.

Y, por supuesto, esto se aplica no solo a las personas en su entorno. Este también es un problema ético muy significativo. Todos los que hacen esfuerzos para frenar la propagación del virus ayudan a toda la sociedad a reducir su propagación. Como Zeynep Tufekci escribió en Scientific Amercian: "Prepararse para la propagación mundial casi inevitable del virus ... es una de las cosas altruistas y socialmente más útiles que puede hacer". Ella continúa:
Debemos prepararnos, no porque nos sintamos personalmente en peligro, sino también para reducir el peligro para cada uno de nosotros. Debemos prepararnos no porque se acerca el fin del mundo, sino porque podemos cambiar todos los aspectos del riesgo que enfrentamos como sociedad. Es cierto que necesita prepararse porque sus vecinos lo necesitan, especialmente sus vecinos mayores, sus vecinos que trabajan en hospitales, sus vecinos con enfermedades crónicas y sus vecinos que no pueden prepararse por falta de tiempo o recursos.
Nos influyó personalmente. El curso más grande e importante que hemos realizado en fast.ai, que representa la culminación de los años de nuestro trabajo, fue comenzar en la Universidad de San Francisco en una semana. El miércoles pasado (4 de marzo), decidimos realizar todo el curso en línea. Fuimos uno de los primeros cursos para cambiar a en línea.. ¿Por qué hicimos esto? Porque a principios de la semana pasada, nos dimos cuenta de que al realizar este curso, indirectamente alentamos la reunión masiva de cientos de personas en un espacio cerrado, muchas veces durante varias semanas. Reunir grupos de personas en espacios cerrados es lo peor que se puede hacer en esta situación. Nos sentimos obligados a evitar esto. Esta decisión fue extremadamente difícil. Trabajar con estudiantes fue una de las mayores alegrías y el período más productivo de cada año. Y nuestros estudiantes iban a volar a este curso desde todo el mundo; no queríamos decepcionarlos.

Pero sabíamos que esta decisión era correcta, porque de lo contrario, con una alta probabilidad, aumentaríamos la propagación de la enfermedad en nuestra sociedad.

Tenemos que suavizar la curva


Esto es extremadamente importante, porque si reducimos la propagación de la infección en la sociedad, les daremos a los hospitales de esta sociedad tiempo para hacer frente tanto a los pacientes infectados como a los pacientes regulares a quienes deben tratar. Esto se llama una "curva suave" y se muestra claramente en este diagrama:

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Farzad Mostashari, ex coordinador nacional de TI para la atención médica, explicó: “Todos los días hay nuevas personas infectadas que no tienen historial de viaje o conexiones con personas infectadas conocidas, y sabemos que son solo la punta del iceberg debido a retrasos en las inspecciones. Esto significa que en las próximas dos semanas el número de personas infectadas aumentará significativamente ... Intentar introducir pequeñas restricciones en condiciones de distribución exponencial es como concentrarse en las chispas cuando una casa está en llamas. Cuando esto sucede, debe cambiar la estrategia para mitigar las medidas preventivas para disminuir la propagación y reducir el impacto en la salud ". Si podemos reducir la propagación para que nuestros hospitales puedan soportar la carga, entonces las personas tendrán acceso al tratamiento. Pero si hay demasiados enfermos,muchos de los que necesitan hospitalización no la recibirán.

Esto es lo que parece desde un punto de vista matemático, según Liz Specht:
1000 2.8 . 330 . 65% . 330 (, , ). , 10% . ( , — , ). 8 . (, , .) , , 6 . 20% , ~2 . 5% — ~14 . 2.5% 20 . , , , ( ), . , .., , , , .

—


Como ya hemos discutido, esta matemática no es precisa: China ya ha demostrado que es posible reducir la propagación de medidas de emergencia. Otro buen ejemplo de una reacción exitosa es Vietnam, donde, entre otras cosas, la publicidad nacional (¡con una canción pegadiza!) Movilizó rápidamente a la sociedad y convenció a las personas a cambiar su comportamiento para ser más aceptables en esta situación.

Esta no es solo una situación hipotética, que fue claramente visible durante los españoles en 1918. En los Estados Unidos, dos ciudades mostraron reacciones muy diferentes a la pandemia: Filadelfia realizó un desfile planificado de 200,000 para recaudar fondos para la guerra, San Luis activó una estrategia para minimizar los contactos sociales para reducir la propagación del virus; Todos los eventos públicos fueron cancelados. Y así es como se veían las estadísticas sobre los muertos en cada una de las ciudades, tal como se muestra enActas de la Academia Nacional de Ciencias :

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diferentes reacciones a la mujer española de 1918

La situación en Filadelfia rápidamente se salió de control hasta tal punto que ni siquiera hubo ataúdes y morgues para enterrar a tantos muertos.

Richard Besser, ex director de los Centros para la Prevención y el Control de Enfermedades durante la pandemia de H1N1 en 2009, argumenta que en los Estados Unidos, "el riesgo de peligro y la capacidad de protegerse a uno mismo y a su familia dependen de los ingresos, el acceso a la atención médica, el estado migratorio y otros parámetros . " Él indica que:
, . , , , . , — , , — , . . 60 , .

La Oficina de Estadísticas de Desempeño de los Estados Unidos muestra que menos de un tercio de las personas en el nivel salarial más bajo han pagado licencia por enfermedad.

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La mayoría de los estadounidenses de bajos ingresos no tienen sueldo por enfermedad, por lo que tienen que ir a trabajar.

No tenemos información confiable sobre Covid-19 en los EE. UU.


Uno de los mayores problemas en los Estados Unidos es la falta de cheques; y los resultados de las inspecciones no se publican correctamente, lo que significa que no sabemos lo que realmente está sucediendo. Scott Gottlieb, el jefe anterior de la Administración de Drogas y Alimentos, explicó que los controles fueron mejores en Seattle, por lo que tenemos información sobre la infección en esta área: "La razón por la que descubrimos La infección covid-19 de Seattle es el foco de una investigación independiente. Tan completa vigilancia en otras ciudades nunca ha sido. Por lo tanto, es posible que no se encuentren otros puntos calientes en los Estados Unidos en este momento ". De acuerdo con el AtlánticoEl vicepresidente Mike Pence ha prometido que alrededor de 1.5 millones de pruebas estarán disponibles esta semana, pero en todos los EE. UU., Solo 2.000 personas han pasado la prueba hasta ahora. Basado en el trabajo de The COVID Tracking Project , Robinson Meyer y Alexis Madrigal de The Atlantic dicen:
, , , covid-19 , , , . 8 , — , , . 66.650 — 10.000 .

Parte del problema es que ha alcanzado el nivel político. En particular, Donald Trump declaró claramente que quiere ver "números" (es decir, el número de infectados en los Estados Unidos) a un nivel bajo. (Si desea obtener más información sobre este tema, lea el artículo de ética de Data Science " El problema con las métricas es un problema fundamental para la IA "). El jefe de Inteligencia Artificial de Google, Jeff Dean , escribió un tweet sobre el problema de la desinformación política:
, — UNAIDS, . , , . , , (, , , , -, , ). , , , / COVID-19. , - , - , - , , . , .
Los políticos no parecen estar tratando de cambiar las cosas cuando se trata de transparencia. El secretario de salud, Alex Azar, según Wired, “comenzó a hablar sobre las pruebas que el personal médico hace para ver si un paciente está infectado con un nuevo coronavirus. La falta de estas pruebas significó una falla peligrosa en la información epidemiológica sobre la propagación y la ferocidad de la enfermedad en los Estados Unidos, agravada por la falta de transparencia por parte del gobierno. Hazard intentó decir que ya se han ordenado nuevas pruebas y que todo lo que se necesita es control de calidad para obtenerlas ”. Pero ellos continúan:
Luego triunfo interrumpió abruptamente a Azara. “Pero creo, y es importante que cualquiera que necesite un examen hoy o ayer reciba este examen. Están aquí, tienen pruebas y las pruebas son maravillosas. Cualquiera que necesite un cheque recibe un cheque ”, dijo Trump. No es verdad. El vicepresidente Mike Pence dijo a los periodistas que en los Estados Unidos, la demanda de pruebas supera la oferta.
Otros países responden mucho más rápido y de manera más significativa que los Estados Unidos. Muchos países del sudeste asiático muestran excelentes resultados, como Taiwán, donde R0 alcanzó 0.3 y Singapur, que se propuso como el Modelo de respuesta COVID-19 . Pero ahora no es solo Asia; En Francia, por ejemplo, está prohibida cualquier reunión de más de 1000 personas, y las escuelas están cerradas en tres zonas.

Conclusión


Covid-19 es un problema social importante, y podemos, y debemos, trabajar para reducir la propagación de la enfermedad. Significa:

  • Evitar grandes multitudes
  • Cancelar eventos
  • Si es posible, trabaje desde casa
  • Lávese las manos al llegar y salir de la casa, y a menudo fuera de la casa.
  • No te toques la cara, especialmente fuera de casa.

Nota: dado que era imperativo publicar este artículo lo antes posible, no fuimos tan cuidadosos al compilar una lista de citas y trabajos en los que nos basamos.

Por favor, háganos saber si nos perdimos algo.

Gracias a Sylvain Gugger y Alexis Gallagher por sus comentarios y comentarios.

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