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普林斯顿大学新闻

国家科学基金会快速拨款支持普林斯顿大学追踪和控制流行病的研究

美国国家科学基金会(National Science Foundation)向普林斯顿大学(Princeton)的两个研究团队提供了紧急资助,帮助他们开发更好地追踪和控制传染病的方法,其中包括covid19。

由计算机科学副教授凯尔·杰米森(Kyle Jamieson)领导的一项努力,将致力于开发一个使用手机的系统,帮助公共卫生官员快速追踪被诊断患有COVID-19等疾病的人的联系方式,同时保护隐私。在最初激增的病例在人群中传播之后,这种能力可能成为控制该病的努力的关键。由卡耐基梅隆大学(Carnegie Mellon University)的研究人员和普林斯顿大学(Princeton)工程学院临时院长h文森特普尔(H. Vincent Poor)牵头的第二项努力,将扩展一个数学模型,让政府官员能够衡量突变和应对措施对疾病传播的影响。该模型可用于任何流行病,可使各国政府在实施社会隔离和隔离等措施之前评估其有效性。

Kyle Jamieson

杰米逊凯尔

这些资助是通过国家科学基金会的快速反应研究(Rapid)项目发放的,该项目为应对紧急情况和意外事件的科学努力提供支持。

杰米森的提议也得到了大学的资助,该提议将开发一个系统,将固件更新部署到移动电话上,为卫生官员提供近距离跟踪能力。为了保护用户的隐私,接近数据的密钥将存储在手机本身,只有手机的所有者自愿将其提供给卫生官员时才能解锁。

为了保护用户的隐私,接近数据的密钥将存储在手机本身,只有手机的所有者自愿将其提供给卫生官员时才能解锁。如果一个人的COVID-19等疾病检测呈阳性,卫生官员就可以使用Jamieson的cov -2 traceback系统,自动识别在一定时间内与感染者保持一定距离的所有其他手机用户。时间和距离可以由卫生官员根据疾病知识确定。然后,卫生官员会自动与这些人联系,告知他们接触的情况,并指示他们进行疾病检测和必要的自我隔离。

接触者追踪和隔离是管理流行病的一个关键部分。然而,即使有可用的疾病测试,标准方法也非常耗时。它依赖于健康侦探团队来追踪接触者,并且只对那些患者既记得又能识别的接触者有效。杰米森的系统虽然主要适用于有手机的人,但它将使这一过程自动化,提高速度和准确性。

H. Vincent Poor

h·文森特贫穷

目前,还没有一种系统能够允许对诸如COVID-19等疾病进行详细程度的位置跟踪,这些疾病通过相当密切的接触传播。然而,杰米森的研究团队在开发蜂窝和Wi-Fi信号通信系统方面拥有丰富的经验。杰米森计划在这一经验的基础上进行改进,以便有效地跟踪疾病暴露。

迈克尔·亨利·斯特拉特大学电气工程教授普尔与卡内基梅隆大学的同事们合作开发了一个模型,公共卫生官员可以使用该模型来跟踪传染病的传播,即使它们发生了突变。上个月发表在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)杂志上的那个模型对目前大多数疾病模型进行了改进,因为它们无法轻易解释突变。

Poor和合作研究人员现在正在努力扩展模型的能力,以适应公共卫生措施。这将使各国领导人能够决定是否采取旅行禁令等行动,并决定这些措施的范围应该有多大。

普尔是细胞通信和电网等网络方面的专家,他将大流行模型视为网络问题。研究人员的工作始于对社会网络中信息流动的研究,Poor说这与生物感染的传播非常相似。信息本身的微小变化会对信息在网络中传播的广度和速度产生重大影响。在展示过程中,一个让事情变得更令人兴奋的转折可以让它更有可能传递给更广泛的人群。通过模拟这些变化,研究人员能够准确地预测信息是如何移动的。

同样的模型也适用于疾病。普尔说,研究人员使用的是物理网络的图形化抽象,因此,如果模型的参数选择正确,该模型将跟踪大流行以及通过社交媒体传播的信息。

普尔在一篇关于初步工作的文章中说:“希望这个模型能给领导人提供另一个工具,让他们更好地了解为什么,例如,covid19病毒传播的速度比预测的要快得多,从而帮助他们部署更有效和及时的对策。”

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://www.princeton.edu/news/2020/04/13/nsf-rapid-grant-backs-princeton-research-track-and-contain-pandemic