部署outbreak-simulating应用在大学校园里揭示了隐藏的传播途径

2016年,一群中学生在佛罗里达参加交互式教训对传染病疫情,交换贴纸来模拟病毒传播。设计的锻炼,他们的老师,托德•布朗合作当然喽Sabeti,计算遗传学家和一个研究所麻省理工和哈佛大学的成员,已经演变为一个完全身临其境的体验操作爆发使用基于蓝牙手机应用程序来模拟病原体分布在各个参与者手机。在全国50多所学校使用的应用程序,以及伴随的教案和教科书,校园网络运行模拟和教会学生科学的暴发疫情。

“移动应用程序有一个巨大的潜在的教育和研究,”安德烈斯Colubri说,谁开发的应用程序作为计算研究Sabeti实验室,现在是麻省大学医学院教授。可以高度融入“模拟游戏,互动,和现实,以及能够产生丰富的数据集来研究复杂的动力系统,如人口在传染病爆发。”

应用程序已经发展多年来包括许多现实的功能。用户可以扫描QR码使用干预措施如疫苗、诊断测试,口罩,或hazmat的。然后应用记录数据,包括案例数量和时间,距离,和持续时间的参与者之间的相互作用,研究人员可以使用它来映射一个病毒是如何传播的。软件还跟踪的人与受感染的人,既直接接触(一级接触),然后他们的联系人(二级接触)。

Colubri和团队继续开发新版本的应用程序,为科学家更现实,产生更多的信息,如每个用户之间联系的时间和距离,或病原体的进化的基因组序列,因为它在人与人之间传播。

“我们可以非常逼真地模拟病原体传播的许多方面和我们的工具来减轻它,我们不断努力提高体验身临其境的和现实的本质,“Sabeti说。“学生应该不需要等到一个真正的爆发,不明白如何展开。”

在最近发表的一项研究模式爆发,研究小组描述了操作的结果模拟台面科罗拉多大学(CMU)和布里格姆青年大学(杨百翰大学)。他们发现,参与者在两个校园得多接触受感染的学生比他们的一级接触单独披露。他们还建立了一个流行病学模型从数据,发现增加测试和疫苗接种期间增加社交活动大大减少病例的数量。

“在这些模拟,我们努力全面模型的关键技术和socio-behavioral方面真实的疫情,并鼓励参与者创造性和战略思考如何分配资源,“Kian萨尼说,项目经理的操作。“我们学到很多从关注学生解决缓解和遏制这些模拟突发公共卫生事件”。

我们坐下来与布莱恩Loftness Sabeti实验室客座研究生研究员曾帮助部署操作爆发卡耐基-梅隆大学,和伊万Specht,哈佛大学本科在Sabeti实验室研究员和研究的第一作者,了解大学生使用这个应用程序的团队已经从校园部署。以下是经过编辑的采访内容长度和清晰。

你是最大的手术从疫情部署卡内基梅隆大学和杨百翰大学吗?

提单:我和许多其他学生获得的深入了解潜在的大量的二度或三度接触一个人。你可能期望,三个一级接触,但事实上,你的二级联系人可以多达50或80。这是我们理解在这大流行。更好的理解这些真实的我认为这是一种宝贵的洞察力,使任何人都可以带走从部署。

是什么让应用程序的一个好方法来收集数据?

提单:应用程序可访问和可伸缩性,因为它可以通过任何人,是匿名的,因此让我们招募参与者和跟踪他们的动作没有采取任何私人数据,如他们的实际位置或他们是谁。

是:的一件事情真的让这个不同于其他接触者追踪的应用是它的教育。我认为人们少很多犹豫使用一个应用程序如果他们实际上得到的东西,而不仅仅是手机上有一些在后台运行。

如何让学生对使用操作爆发?

提单:总的来说这是非常积极的。应用灵活,学生可以以不同的方式与之交互根据他们想要参与进来。真正动机的学生能够利用更多的程序的功能,如互动测验和二维码干预,而其他人只是下载它,它在后台运行。

是:在杨百翰大学,这是鼓舞人心的程度这个模拟鼓励学生参与暴发科学项目。学生形成一个操作疫情俱乐部和建立一个网站,帮助促进仿真。在我们收集的数据模拟,队里的一些人帮助我们的分析和我很兴奋地看到他们是多么渴望参与学习的这种方式。

校园如何使用他们所学习的应用?

提单:如果你允许学生领导这样的模拟和收集见解如多少一线和二级平均接触学生,你将能够实现政策基于这些见解。我们鼓励学生帮助我们理解学生,同时也帮助这些学生了解自己。如果一个参与者知道他们三个一级接触但126二级的联系人,我们观察到在杨百翰大学,他们可能改变自己的行为没有任何协议改变校园。

你想包括在未来迭代的应用吗?

提单:每个模拟我们处理操作爆发后,我们收到反馈,并作出相应的改变。例如,中央和杨百翰大学之间的模拟,是一个完整的迭代,使它有更好的应用程序。这是很有意思的,看有多少人投入大量的时间系统,这是什么使操作疫情动态。

是:现在,假设有一个病原体操作爆发不突变,有一定的传染性。我真想爆发包括高度详细的突变模型,这样操作可能产生的数据看起来与真实的疫情数据。我们现在工作包括的东西可能会进一步影响人们的行为,就像一个完整的经济模式决定谁有权访问诸如疫苗和诊断测试。

我们的最终目标是创建一个模拟软件,任何人都可以轻松地使用协调模拟每当他们想要的东西。我们想象一个世界,在那里操作爆发部署在每个学校至少一次,因为我们认为孩子都应该获得至少某种程度的爆发科学教育。

是什么样的工作操作爆发?

提单:我参与了Sabeti实验室通过这个项目。自那时以来,我参与了各式各样的数字流行病学项目。这是一个很好的机会与OO不仅从管理方面,而且在激励人们获得更多的参与,帮助评估模拟的结果,看着热情的学生俱乐部和组织形式,并做更多的研究病毒的传播在聚集的样子。

是:这个项目是我努力。它非常形的轨迹在实验室里我想做的。让我感觉密切相关的社区正在操作的爆发和受疫情影响的社区。

从数据科学的角度来看,它还向我展示了第一手实际爆发是什么样子,以及一个可以使用模型的爆发。确实没有任何平台,捡起地上的疫情爆发的方式操作实际上你知道谁会感染人,这为我们提供了理解暴发,你不会得到通过观察一个大数据集的人在不同的时间为一个真正的病毒阳性。该框架是完全告诉我的工作爆发科学和流行病学的日常。