Uuring näitab, et arvutid suudavad ennustada HIV-poliitika mõjusid

Uuring näitab, et arvutid suudavad ennustada HIV-poliitika mõjusid
Uuring näitab, et arvutid suudavad ennustada HIV-poliitika mõjusid
Anonim

HIV/AIDSi vastase võitluse poliitikakujundajad peavad võib-olla ootama aastaid, isegi aastakümneid, et teada saada, kas strateegilised valikud võimalike sekkumiste hulgas on tõhusad. Kuidas saavad nad piiratud rahastamise ajastul teha teadlikke valikuid? Usaldusväärne, hästi kalibreeritud, ennustav arvutisimulatsioon oleks suureks abiks.

Poliitikakujundajad, kes püüavad peatada HIV-nakkuse levikut, maadlevad miljonite inimeste ja aastakümnete skaalal küsimustega "mis siis, kui". Nad vajavad viisi, kuidas ennustada paljude võimalike sekkumiste mõju eraldi või kombinatsioonis.Kahes ettekandes, mis esitatakse 2012. aasta rahvusvahelisel AIDSi ühingu konverentsil Washingtonis, tutvustab Browni ülikooli epidemioloogia dotsent Brandon Marshall arvutiprogrammi, mis on kalibreeritud nii, et see modelleerib täpselt HIV-i levikut New Yorgis kümne aasta jooksul. teha konkreetseid ennustusi epideemia tuleviku kohta erinevate sekkumisstsenaariumide korral.

"See peegeldab reaalses maailmas nähtut," ütles Marshall. "See, mida me üritame teha, on leida ideaalne kombinatsioon sekkumistest, et vähendada HIV-i kõige dramaatilisem alt süstivate uimastitarbijate seas."

Analüüsis, mille ta esitab 27. juulil, prognoosib Marshall, et kui New Yorgi praegused programmid ei muutu, on süstivate uimastitarbijate nakatumise määr 2040. aastal 2,1 juhtu 1000 kohta. HIV-testimise laiendamine langetaks määra vaid 12 protsenti 1,9-le 1000 kohta; uimastiravi suurendamine vähendaks määra 26 protsendi võrra 1,6-le 1000 kohta; Retroviirusvastase ravi varasema manustamise ja parema ravisoostumuse tagamine vähendaks määra 45 protsenti 1-le.2 1000 kohta; ja nõelavahetusprogrammide laiendamine vähendaks määra 34 protsenti 1,4-le 1000 kohta. Kõige tähtsam on see, et kõigi nende nelja toimingu tegemine vähendaks määra rohkem kui 60 protsenti, 0,8-ni 1000 kohta.

Virtuaalne reaalsus, tõelised valikud

Mudel on ainulaadne selle poolest, et see loob virtuaalse reaalsuse 150 000 "agendiga", mis on programmeerimistermin simuleeritud isikute jaoks, kes mudeli puhul tegelevad narkootikumide tarvitamise ja seksuaalse tegevusega nagu päris inimesed.

Nagu tegelased liiga tõsistes videomängudes, käituvad agendid maailmas, mida juhivad bioloogilised reeglid, näiteks kui sageli võib viirus edasi kanduda selliste kohtumiste kaudu nagu kaitsmata geiseks või nõelte jagamine.

Iga mudeli käivitamisega koguvad agendid üksikasjalikku elulugu. Näiteks võib agent 89 425, kes on meessoost ja meestega seksida, ühel käigul narkootikume süstida. Ta osaleb süstlavahetustes, kuid sisseehitatud tõenäosuste kohaselt jagab ta kolmandal aastal mitu korda nõelu teise süstitava narkomaaniga, kellega on samuti kaitsmata vahekorras.Viimasel neist kohtumistest nakatub agent 89 425 HIV-sse. Neljandal aastal hakkab ta osalema uimastiravis ja viiendal aastal teeb ta HIV-testi, alustab retroviirusevastast ravi ja vähendab kaitsmata vahekorra sagedust. Kuna ta võtab alati oma HIV-ravimeid, ei edasta ta viirust kunagi edasi.

Selline üksikasjade tase võimaldab üksikasjalikult uurida ülekandevõrke ja seda, kuidas sekkumised neid mõjutavad.

"Selle mudeliga saate tõeliselt vaadata inimestevahelisi mikrosidemeid, " ütles Marshall, kes alustas mudeli kallal tööd Columbia ülikooli järeldoktorandina ja on jätkanud selle arendamist alates jaanuaris Browni tööle tulekust. "See on midagi, millest me oleme väga põnevil."

Mudeli kalibreerimiseks leidsid Marshall ja tema kolleegid New Yorgist parimad võimalikud andmed selle kohta, kui palju inimesi narkootikume tarvitab, kui suur protsent inimestest on geid või lesbid, kaitsmata seksi ja nõelte jagamise tõenäosuse kohta, viiruse levik, juurdepääs ravile, ravi tõhusus, uimastiravis osalemine, HIV-nakkuse progresseerumine AIDS-iks ja paljud muud käitumuslikud, sotsiaalsed ja meditsiinilised tegurid.Samuti kalibreerisid nad seda pidev alt, kuni mudel suutis tõepäraselt reprodutseerida süstivate uimastitarbijate nakatumise määra, mis oli teadaolev alt New Yorgis aastatel 1992–2002.

Ja nad ei käivita simulatsiooni ainult üks kord. Nad käitavad seda tuhandeid kordi Browni superarvutis, et olla kindlad, et tulemused on usaldusväärsed.

Tulevikurakendused

Brownis jätkab Marshall tööd mudeli muude aspektide kallal, sealhulgas iga sekkumise ja nende kombinatsioonide kulutasuvuse analüüsiga. Kulud on lõppude lõpuks veel üks tõsiasi, mida poliitikakujundajad ja rahvatervise ametnikud peavad kaaluma.

Ja siis on masendav arusaam, et nakatumise määr, isegi kui käimas on neli tugevdatud sekkumist, ei vähendanud prognoositud epideemiat palju rohkem kui poole võrra.

"Ma tegelikult ootasin midagi suuremat," ütles Marshall. "See räägib sellest, kui palju me peame töötama, et tagada, et uimastitarbijad saaksid kasutada tõestatud sekkumisi HIV-i leviku vähendamiseks ja kasu saada."

Marshalli kaastöötajad mudeli juures on Magdalena Paczkowski, Lars Seemann, Barbara Tempalski, Enrique Pouget, Sandro Galea ja Samuel Friedman.

Riiklikud terviseinstituudid ja Lifespan/Tuftsi/Browni AIDSi uurimise keskus toetavad rahaliselt mudeli jätkuvat arendamist.

Populaarne teema