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Covid19, Sua sociedade e você são do ponto de vista da Ciência de Dados. Artigo traduzido por Jeremy Howard e Rachel Thomas (fast.ai)

Olá Habr! Apresento a você a tradução do artigo “Covid-19, sua comunidade e você - uma perspectiva de ciência de dados” de Jeremy Howard (Jeremy Howard) e Rachel Thomas.

Do tradutor


Na Rússia, o problema do Covid-19 atualmente não é tão grave, mas vale a pena entender que na Itália há duas semanas não havia uma situação tão crítica. E é melhor informar a sociedade com antecedência do que se arrepender mais tarde. Na Europa, muitos não levam esse problema a sério e, portanto, colocam muitas outras pessoas em risco - como agora é evidente na Espanha (o rápido aumento no número de casos).

Artigo


Nós somos a data dos cientistas, nosso trabalho é analisar e interpretar os dados. E os dados da covid-19 são motivo de excitação. Os grupos mais vulneráveis ​​em nossa sociedade, idosos e pessoas de baixa renda, estão na zona de maior risco, mas para controlar a propagação e o impacto da doença, todos precisamos mudar nosso comportamento usual. Lave bem as mãos e com frequência, evite aglomerações, cancele eventos programados e não toque em seu rosto. Neste post, explicaremos por que estamos preocupados - e por que você também deve estar preocupado. Corona in Brief, escrito por Ethan Alley (presidente da organização sem fins lucrativos, que desenvolve tecnologias para reduzir o risco de pandemias) é um ótimo artigo que fornece todas as informações importantes em poucas palavras.

Precisamos de um sistema de saúde em funcionamento


Apenas alguns anos atrás, um de nós (Rachel) foi diagnosticado com uma infecção no cérebro que mata cerca de um quarto das pessoas que a recebem; um terço sofre colapso mental ao longo da vida. Muitos permanecem com danos visuais e auditivos ao longo da vida. Rachel chegou ao estacionamento do hospital em estado muito grave, mas teve sorte e recebeu a atenção, diagnóstico e tratamento necessários. Até recentemente, Rachel estava completamente saudável. Com um alto grau de probabilidade, podemos dizer que o acesso rápido à sala de emergência salvou sua vida.

Agora, vamos falar sobre o covid-19 e o que pode acontecer com pessoas em situação semelhante nas próximas semanas e meses. O número de pessoas infectadas com covid-19 dobra a cada 3-6 dias. A uma taxa que dobra a cada 3 dias, o número de pessoas infectadas pode aumentar 100 vezes em duas semanas (na verdade, tudo não é tão simples, mas não vamos nos distrair com os detalhes). Um em cada 10as pessoas infectadas precisam de muitas semanas de hospitalização e muitas delas precisam de oxigênio. Apesar de ser apenas o começo da disseminação do vírus, já existem regiões em que os hospitais não têm locais livres - e as pessoas não podem receber o tratamento necessário (não apenas do coronavírus, mas também de outras doenças, por exemplo, terapia vital, que Rachel precisava). Por exemplo, na Itália, onde há apenas uma semana o governo declarou que a situação estava sob controle, agora cerca de 16 milhões de pessoas estão trancadas em casa (atualização: 6 horas após este post, a Itália trancou o país inteiro), e tendas semelhantes são colocadas para lidar de alguma forma com fluxo do paciente:

Tenda médica na Itália.

Tenda médica na Itália.
O Dr. Antonio Pesenti, chefe do departamento regional responsável por situações de crise no norte da Itália, disse : “Não temos escolha a não ser providenciar cuidados intensivos em corredores, salas de cirurgia, enfermarias ... Um dos melhores sistemas de saúde - na Lombardia - à beira do colapso. "

Não é como gripe


A mortalidade por influenza é estimada em 0,1%. Mark Lipstich, diretor do Harvard Center for Infectious Disease Dynamics, estima a mortalidade por coronavírus em 1-2%. O mais recente modelo epidemiológico encontrou uma taxa de mortalidade de 1,6% em fevereiro na China, 16 vezes maior que a da gripe (essa estimativa pode ser imprecisa à medida que a mortalidade aumenta quando o sistema de saúde falha). Avaliação positiva: 10 vezes mais pessoas morrerão de coronavírus este ano do que de influenza (e a previsãoElena Grewal, ex-diretora de Data Sines do Airbnb, mostra que 100 vezes mais pessoas podem morrer no pior cenário). E isso não leva em consideração o enorme impacto exercido no sistema médico, conforme descrito acima. É claro que algumas pessoas estão tentando se convencer de que nessa situação não há nada novo e que a doença é muito semelhante à gripe - porque eu realmente não quero aceitar uma realidade desconhecida.

Nosso cérebro não foi projetado para entender intuitivamente o aumento exponencial do número de pessoas doentes. Portanto, devemos analisar essa situação como cientistas, sem recorrer à intuição.

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Como ficará em duas semanas? Dois meses?

Em média, todas as pessoas com gripe infectam cerca de 1,3 pessoas. Isso é chamado de gripe "R0". Se R0 for menor que 1,0, a infecção não se propaga e para. Com um valor maior, a infecção se espalha. No coronavírus, hoje R0 é 2-3, fora da China. A diferença pode parecer pequena, mas depois de 20 "gerações" de pessoas infectadas que transmitem a infecção, 146 pessoas serão infectadas com R0 1,3 e 36 milhões com R0 2,5! (Isso, é claro, é muito aproximado e muitos fatores são ignorados nesse cálculo, mas essa é uma ilustração razoável da diferença relativa entre coronavírus e influenza, todas as outras coisas sendo iguais).

Observe que R0 não é um parâmetro fundamental da doença. Depende da resposta e pode mudar com o tempo. Vale ressaltar que na China, o R0 do coronavírus diminuiu significativamente - e agora está chegando a 1,0! Quão? - você pergunta. Aplicando todas as medidas necessárias em uma escala difícil de imaginar em um país como, por exemplo, os EUA: fechando completamente as megacidades e desenvolvendo um sistema de verificação que permite monitorar a condição de mais de um milhão de pessoas por semana.

Nas redes sociais (incluindo perfis populares como Elon Musk), geralmente há um mal-entendido da diferença entre crescimento logístico e crescimento exponencial. O crescimento logístico refere-se ao padrão de propagação epidêmica da forma S. O crescimento exponencial, é claro, não pode durar para sempre - então haveria mais pessoas infectadas do que toda a população da Terra! Portanto, como resultado, a taxa de infecção deve sempre diminuir, levando-nos a formar o crescimento S (conhecido como sigmóide) ao longo do tempo. Ao mesmo tempo, uma diminuição no crescimento não acontece exatamente assim - não é mágico. Motivos principais:

  • Ações massivas e efetivas da sociedade.
  • Um alto número de pessoas infectadas, o que leva a um baixo número de vítimas em potencial devido à falta de pessoas saudáveis.

Portanto, não há lógica em confiar no crescimento logístico como forma de controlar uma pandemia.

Outro motivo pelo qual é difícil perceber intuitivamente o efeito do coronavírus na comunidade local é o atraso significativo entre infecção e hospitalização - geralmente cerca de 11 dias. Pode parecer um período curto, mas quando você perceber que os hospitais estão lotados, a infecção atingirá o nível em que estará 5 a 10 vezes mais infectada.

Observe que existem alguns indicadores precoces que dizem que o impacto em sua região pode depender um pouco do clima. No artigo " Análise de temperatura e latitude para prever a propagação potencial e a sazonalidade para o COVID-19"diz-se que a doença se espalhou até agora em um clima temperado (infelizmente para nós, a temperatura em São Francisco, onde vivemos, reside exatamente nesse intervalo; os principais centros da Europa, incluindo Londres, também caem lá".

"Não entrar em pânico. Mantenha a calma "não ajuda


Uma das respostas mais comuns às chamadas para estar vigilante nas redes sociais é "Não entre em pânico" ou "mantenha a calma". Isso pelo menos não ajuda. Ninguém pensou que o pânico era a melhor saída para a situação. Por alguma razão, no entanto, "manter a calma" é uma reação muito popular em certos círculos (mas não entre epidemiologistas cujo trabalho é rastrear essas coisas). Talvez "mantenha a calma" ajude alguém a justificar sua própria inação ou a se sentir superior às pessoas que representa em estado de pânico.

Mas "manter a calma" pode facilmente levar à incapacidade de se preparar e dar uma resposta. Na China, 10 milhões de pessoas foram isoladas e dois novos hospitais foram construídos quando estavam no estado dos EUA de hoje. A Itália esperou demais e só hoje (domingo, 8 de março) anunciou 1492 novos infectados e 133 mortos, apesar do isolamento de 16 milhões de pessoas. Com base nas melhores informações que podemos confirmar no momento, apenas 2-3 semanas atrás, a Itália estava na mesma situação que os EUA e a Inglaterra hoje (em termos de estatísticas de infecção).
Observe que quase tudo associado ao coronavírus está suspenso no ar. Não sabemos nem a taxa de propagação da infecção nem a mortalidade, não sabemos quanto tempo ela sobrevive nas superfícies, não sabemos se ela sobrevive e como se espalha em climas quentes. Tudo o que temos são nossos melhores palpites, com base nas melhores informações que poderíamos obter. E lembre-se de que a maioria dessas informações está na China, em chinês. Agora, a melhor maneira de entender a experiência chinesa é ler o relatório Missão Conjunta OMS-China sobre Doença de Coronavírus 2019 , com base em um estudo conjunto de 25 especialistas da China, Alemanha, Japão, Coréia, Nigéria, Rússia, Cingapura, Estados Unidos e OMS.

Quando há alguma incerteza - de que talvez não haja pandemia global e que talvez tudo acabe sem o colapso do sistema hospitalar - isso não significa que a decisão certa seja não fazer nada. Isso seria especulativo e subótimo demais para qualquer desenvolvimento de eventos. Também parece improvável que países como Itália e China fechem grande parte de sua economia sem uma boa razão. E isso não coincide com o que vemos nas áreas infectadas onde o sistema médico não consegue lidar (por exemplo, na Itália, 462 tendas são usadas para triagem e os pacientes de terapia intensiva foram removidos das áreas infectadas).

Em vez disso, uma resposta sensata e ponderada é seguir as etapas recomendadas por especialistas para evitar a propagação da infecção:

  • Evite multidões.
  • .
  • ( ).
  • — .
  • , (!).
  • (, 9 , ).


Se você tem menos de 50 anos e não possui fatores de risco, como sistema imunológico fraco, doença cardiovascular, tabagismo ou outras doenças crônicas, pode relaxar: é improvável que você morra de coronavírus. Mas como você reage ainda é muito importante. A chance de você ser infectado ainda é grande - e se você for infectado, a chance de infectar outras pessoas também é grande. Em média, cada pessoa infectada infecta mais de duas pessoas e elas se tornam contagiosas mesmo antes do início dos sintomas. Se você tem pais de quem gosta ou avós e planeja passar algum tempo com eles, mais tarde poderá descobrir que os infectou com um coronavírus. E este é um fardo difícil que permanecerá por toda a vida.

Mesmo se você não estiver em contato com pessoas com mais de 50 anos, provavelmente você tem mais colegas e conhecidos de doenças crônicas do que imagina. Estudos mostram que poucas pessoas falam sobre sua saúde no trabalho por medo de discriminação . Nós dois estamos em risco, mas muitas das pessoas com quem nos comunicamos podem não saber disso.

E, é claro, isso não se aplica apenas às pessoas em seu ambiente. Essa também é uma questão ética muito significativa. Todo mundo que se esforça para retardar a propagação do vírus ajuda toda a sociedade a reduzir sua disseminação. Como Zeynep Tufekci escreveu na Scientific Amercian: "Preparar-se para a disseminação global quase inevitável do vírus ... é uma das coisas altruístas mais úteis socialmente que você pode fazer." Ela continua:
Devemos nos preparar - não porque nos sentimos pessoalmente em perigo, mas também para reduzir o perigo para cada um de nós. Devemos nos preparar não porque o fim do mundo está se aproximando, mas porque podemos mudar todos os aspectos do risco que enfrentamos como sociedade. É verdade que você precisa se preparar porque seus vizinhos precisam - especialmente seus vizinhos idosos, seus vizinhos que trabalham em hospitais, seus vizinhos com doenças crônicas e seus vizinhos que não podem se preparar devido à falta de tempo ou recursos.
Isso nos influenciou pessoalmente. O maior e mais importante curso que fizemos no fast.ai, que representa o culminar dos anos de nosso trabalho, era começar na Universidade de São Francisco em uma semana. Na última quarta-feira (4 de março), decidimos realizar todo o curso on-line. Fomos um dos primeiros cursos a mudar para o online.. Por que fizemos isso? Porque no início da semana passada, percebemos que, ao conduzir este curso, indiretamente incentivamos a reunião em massa de centenas de pessoas em um espaço fechado, muitas vezes ao longo de várias semanas. Reunir grupos de pessoas em espaços fechados é a pior coisa que pode ser feita nessa situação. Nos sentimos obrigados a evitar isso. Essa decisão foi extremamente difícil. Trabalhar com os alunos foi uma das maiores alegrias e o período mais produtivo a cada ano. E nossos alunos estavam indo para este curso de todo o mundo - não queríamos decepcioná-los.

Mas sabíamos que essa decisão estava certa, porque, caso contrário, com alta probabilidade, aumentaríamos a propagação da doença em nossa sociedade.

Temos que suavizar a curva


Isso é extremamente importante, porque se reduzirmos a propagação da infecção na sociedade, daremos aos hospitais dessa sociedade tempo para lidar com os pacientes infectados e com os pacientes regulares a quem eles devem tratar. Isso é chamado de "curva suave" e é claramente mostrado neste diagrama:

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Farzad Mostashari, ex-coordenador nacional de TI da área de saúde, explicou: “Todos os dias há novas pessoas infectadas que não têm histórico de viagens ou conexões com pessoas infectadas conhecidas, e sabemos que elas são apenas a ponta do iceberg devido a atrasos nas inspeções. Isso significa que, nas próximas duas semanas, o número de pessoas infectadas aumentará significativamente ... Tentar introduzir pequenas restrições em condições de distribuição exponencial é como concentrar-se nas faíscas quando uma casa estiver queimando. Quando isso acontece, você precisa alterar a estratégia para mitigar medidas preventivas para diminuir a propagação e reduzir o impacto na saúde ". Se pudermos reduzir a disseminação para que nossos hospitais possam suportar a carga, as pessoas terão acesso ao tratamento. Mas se houver muitos doentes,muitos dos que precisam de hospitalização não a receberão.

Aqui está o que parece do ponto de vista matemático, de acordo com Liz Specht:
1000 2.8 . 330 . 65% . 330 (, , ). , 10% . ( , — , ). 8 . (, , .) , , 6 . 20% , ~2 . 5% — ~14 . 2.5% 20 . , , , ( ), . , .., , , , .

—


Como já discutimos, essa matemática não é precisa - a China já mostrou que é possível reduzir a disseminação de medidas de emergência. Outro bom exemplo de uma reação bem-sucedida é o Vietnã, onde, entre outras coisas, a publicidade nacional (com uma música cativante!) Mobilizou rapidamente a sociedade e convenceu as pessoas a mudar seu comportamento para serem mais aceitáveis ​​nessa situação.

Esta não é apenas uma situação hipotética, que foi claramente visível durante os espanhóis em 1918. Nos Estados Unidos, duas cidades mostraram reações muito diferentes à pandemia: a Filadélfia realizou um desfile planejado de 200.000 para arrecadar fundos para a guerra, San Luis ativou uma estratégia para minimizar os contatos sociais e reduzir a propagação do vírus; todos os eventos públicos foram cancelados. E aqui está como eram as estatísticas sobre os mortos em cada uma das cidades, como são exibidas emProcedimentos da Academia Nacional de Ciências :

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diferentes reações à espanhola de 1918

A situação na Filadélfia rapidamente saiu do controle a tal ponto que não havia nem caixões e necrotérios para enterrar tantos mortos.

Richard Besser, ex-diretor dos Centros de Prevenção e Controle de Doenças durante a pandemia do H1N1 em 2009, argumenta que, nos EUA, “o risco de perigo e a capacidade de se proteger e à família dependem de renda, acesso a cuidados de saúde, status de imigração e outros parâmetros. . ” Ele indica que:
, . , , , . , — , , — , . . 60 , .

O Bureau of Performance Statistics dos EUA mostra que menos de um terço das pessoas com salários mais baixos pagaram licença médica.

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A maioria dos americanos de baixa renda não tem subsídio por doença, então eles precisam ir trabalhar.

Não temos informações confiáveis ​​sobre o Covid-19 nos EUA


Um dos maiores problemas nos EUA é a falta de cheques; e os resultados das inspeções não são publicados adequadamente, o que significa que não sabemos o que realmente está acontecendo. Scott Gottlieb, o chefe anterior da Food and Drug Administration, explicou que as verificações foram melhores em Seattle, por isso temos informações sobre a infecção nesta área: “A razão pela qual descobrimos A infecção covid-19 de Seattle é o foco de pesquisas independentes. Uma vigilância tão completa em outras cidades nunca foi. Portanto, outros pontos quentes nos EUA podem não ser encontrados no momento. ” De acordo com o The AtlanticO vice-presidente Mike Pence prometeu que cerca de 1,5 milhão de testes estarão disponíveis esta semana, mas em todos os EUA apenas duas mil pessoas passaram no teste até agora. Com base no trabalho do The COVID Tracking Project , Robinson Meyer e Alexis Madrigal, do The Atlantic, dizem:
, , , covid-19 , , , . 8 , — , , . 66.650 — 10.000 .

Parte do problema é que atingiu o nível político. Em particular, Donald Trump afirmou claramente que deseja ver "números" (ou seja, o número de infectados nos EUA) em um nível baixo. (Se você quiser saber mais sobre este tópico, leia o artigo de ética em ciência de dados " O problema com métricas é um problema fundamental para a IA "). O chefe de inteligência artificial do Google, Jeff Dean , escreveu um tweet sobre o problema da desinformação política:
, — UNAIDS, . , , . , , (, , , , -, , ). , , , / COVID-19. , - , - , - , , . , .
Os políticos não parecem estar tentando mudar as coisas quando se trata de transparência. O secretário de Saúde Alex Azar, de acordo com a Wired, “começou a falar sobre os testes que a equipe médica faz para verificar se um paciente está infectado com um novo coronavírus. A falta desses testes significou uma falha perigosa nas informações epidemiológicas sobre a disseminação e ferocidade da doença nos Estados Unidos, agravada pela falta de transparência por parte do governo. Hazard tentou dizer que novos testes já foram solicitados e que tudo o que é necessário é controle de qualidade para obtê-los. ” Mas eles continuam:
Então Trump abruptamente interrompeu Azara. “Mas eu acho, e é importante que quem precisa de um teste hoje ou ontem receba esse teste. Eles estão aqui, eles têm testes e os testes são maravilhosos. Quem precisa de um cheque recebe um cheque ”, disse Trump. Não é verdade. O vice-presidente Mike Pence disse a repórteres que nos EUA a demanda por testes excede a oferta.
Outros países respondem muito mais rápido e significativamente do que os Estados Unidos. Muitos países do Sudeste Asiático apresentam excelentes resultados, incluindo Taiwan, onde R0 atingiu 0,3 e Cingapura, proposto como o Modelo de Resposta COVID-19 . Mas agora não é apenas a Ásia; na França, por exemplo, qualquer reunião com mais de 1000 pessoas é proibida e as escolas são fechadas em três zonas.

Conclusão


O Covid-19 é uma questão social importante e podemos - e devemos - trabalhar para reduzir a propagação da doença. Isso significa:

  • Evite grandes multidões
  • Cancelar eventos
  • Se possível, trabalhe em casa
  • Lave as mãos ao chegar e saia de casa - e geralmente fora de casa.
  • Não toque no seu rosto, especialmente fora de casa.

Nota: como era imperativo publicar este artigo o mais cedo possível, não tivemos o cuidado de compilar uma lista de citações e obras nas quais nos baseamos.

Informe-nos se perdemos alguma coisa.

Obrigado a Sylvain Gugger e Alexis Gallagher pelos comentários e comentários.

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