AI模型揭示:如果80%的人戴口罩,新冠病毒传播显著降低
稿源: 澎湃新闻财经 编辑:匿名 时间:2022-06-26 08:18:27

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戴口罩对于抑制新冠病毒的传播能起多大作用?
围绕这个问题,来自剑桥大学,伦敦大学学院,巴黎高等经济学院,香港科技大学和芬兰家庭联合会的研究人员利用两种人工智能模型,来预测戴口罩对新冠病毒传播的影响。
根据研究,表现最好的AI模型表明,当人群中至少有80%的人戴口罩时,对于新冠病毒的传播会产生“重大影响”,而当只有50%或者更少的人选择戴口罩时,对抑制新冠病毒传播能起到的作用“最小”。
这篇4月22日发表在预印本论文网站Arxiv.org上的论文,显示的结果美国疾控中心与世界卫生组织提出的指导意见一致,两者均建议在公共场合戴口罩。
论文中使用的第一个模型试图预测与其他干预措施相比,戴口罩能产生的影响。模型先将人口进行分类,分为易感、暴露、传染和康复四个不同状态。同时,使用动态网络来模拟社会中人们之间的接触。由节点和边组成的图形来代表个体及其之间的相互影响。相邻的两个节点形成一个人的紧密接触网络。在该网络以外的任何地方进行联系都意味着更广泛人群之间的全球联系。
通过改变互动程度和平均亲密接触次数等参数,研究人员能够通过模型来衡量不同程度的社会疏远和封锁措施。研究中,研究人员将最初感染人数设为1%(大约为67000人)。同时,为了更贴合西方国家当前疫情情况,模型将3月24日设置为封锁日期,并计划于5月31日解除封锁。观察从3月23日开始,未来500天,大约17个月带来的影响。
根据AI模型的模拟结果,与封锁城市相比,当口罩使用率达到80%时,病毒的传染曲线会显著平滑。同时,当口罩佩戴率低于50%时,将不足以阻止病毒传播,并且在5月31日解除封锁的情况下,如果只采用社交隔离措施,将导致第二次不受控制的传播。
第二个AI模型采用代理模式,用各个软件来表示佩戴不同属性的口罩,例如布口罩和医用外科口罩等。在拥有200人的人群中,假设感染率为1%,同时也对人群进行分类,研究人员模拟了疫情爆发后300天的情况。这个模型可以调整不同口罩类型,并模拟其影响。
研究结果显示,只要尽早地戴口罩,即便是非医用口罩或是家庭自制口罩对于减少病毒传播也能起到作用。到了病毒爆发期,如果全员都带上口罩,感染病毒人数会急剧减少;如果90%的人带上口罩,对病毒的抑制作用会在第50天开始显现;同时如果口罩佩戴率低于50%,需要等到75天的隔离措施后,病毒传播程度才会降低。
论文称,两个模型都表明,如果在解除隔离前,人群中有五分之四的人开始在公共场合佩戴口罩,那么新冠病毒感染人数可能会下降,并在解除隔离后,能避免第二波感染。另一方面,如果只有50%的人佩戴口罩,感染率会下降,但可能无法阻止第二波感染。
“不戴口罩,但继续保持社交隔离,一旦城市解除封锁,感染率会增加,几乎会有一半的人口将受到感染。这种情况可能会导致英国死亡人数达到100万。不戴口罩,并在9周后解除封锁,同时保持社会疏远措施,将有可能在4-5个月时间内造成第二波流行。不戴口罩,但执行长期封锁最终控制病毒传播,但是全面封锁城市带来的经济和社会成本是巨大的。”论文称,这一研究结果也为政府之后采取何种措施提供了参考。
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