Koolera puhangud on ennustatud kliimaandmete ja tehisintellekti abil
Koolerapuhangud: Maa ümber tiirlevatelt satelliitidelt saadud kliimaandmed koos masinõppe tehnikatega aitavad paremini ennustada koolera puhanguid ja päästa potentsiaalselt inimelusid.
Koolera on veehaigus, mis on põhjustatud Vibrio cholerae bakteriga saastunud vee või toidu allaneelamisest, mida võib leida paljudest maailma rannikupiirkondadest, eriti tihedalt asustatud troopilistes piirkondades.
Koolera puhangud, ESA seob tehisintellekti ja teadmised keskkondade loomiseks
Vastutustundlik patogeen elab tavaliselt sooja temperatuuri, mõõduka soolsuse ja hägususe all ning plankton ja detritus võivad seda vees varjata.
Kliimasoojenemine ja ekstreemsete ilmastikunähtuste sagenemine põhjustavad koolerapuhanguid - seda haigust tabab maailmas igal aastal 1.3–4 miljonit inimest ja see põhjustab kuni 143 000 surma.
Uus uuring näitab, kuidas koolera puhanguid India rannikupiirkondades võib prognoosida 89-protsendilise edukuse määraga, esmakordselt demonstreerides merepinna soolsuse kasutamist koolera prognoosimisel.
Eile ajakirjas International Journal of Environmental Research and Public Health avaldatud uurimus keskendub koolera puhangute ennustamisele India ookeani põhjaosas, kus ajavahemikul 2010-16 teatati enam kui pooltest ülemaailmsetest haigusjuhtumitest.
Koolera esinemissageduse keskkonnamõjurite suhe on keeruline ja varieerub aastaaegadel ning sellel on erinev mahajäämus, näiteks mussooniajast.
Masinõppe algoritmid võivad aidata nendest probleemidest üle saada, õppides ära tundma mustreid suurtes andmekogumites, et teha prognoositavaid prognoose.
Koolerapuhangu uuringut juhtis Amy Campbell aastase koolilõpetaja praktika ajal ESA kliimakontoris
Amy kasutas koos kaasautoritega Plymouthi merelaboris (PML) keskkonnateaduste rakendustes populaarset masinõppe algoritmi - juhuslikku metsaklassifikaatorit -, mis tunneb ära pikkade andmekogumite mustrid ja annab testitavad prognoosid.
Algoritmi koolitati India rannikupiirkondades aastatel 2010–2018 teatatud haiguspuhangute kohta ning õppiti seoseid ESA kliimamuutuste algatuse (CCI) loodud kuue satelliidipõhise kliimaregistriga.
Erinevate aastaaegade keskkonnamuutujate ja alamhäälestuste lisamise või eemaldamise abil määratleti algoritmis koolera puhangute ennustamiseks peamised muutujad: maapinna temperatuur, merepinna soolsus, klorofüll-a kontsentratsioon ja merepinna erinevus keskmisest (merepinna anomaalia).
Amy Campbell ütles: "Mudel näitas paljutõotavaid tulemusi ja selle töö arendamiseks on palju võimalusi kasutada erinevaid kooleraseire andmekogumeid või erinevates kohtades.
Oma uuringus katsetasime erinevaid masinõppevõtteid ja leidsime, et juhuslik metsaklassifikaator on parim, kuid on palju rohkem tehnikaid, mida võiks uurida.
„Huvitav oleks testida sotsiaalmajanduslike andmekogumite kaasamise mõju; kaugseire andmeid saaks kasutada arhivaalide väljatöötamiseks, et võtta arvesse koolera esinemise jaoks olulisi inimtegureid, nagu juurdepääs veevarudele. "
Uuring ja selle uued teadmised on aidanud kaasa PML-i kaasautori Marie-Fanny Racault'i juhitud projektile UKRI-NERC Koolera ja lahenduste tööriistade leviku teed (PODCAST), kus hinnatakse kliima soojenemise ja äärmuslike ilmastiku mõju elupaikadele. sobib Vibrio cholerae vastu.
Uuringu tulemusi demonstreeritakse UNFCCC COP26 kohtumisel 2021. aastal veebipõhise prognoosimisvahendi kaudu PODCAST-DEMO projekti raames.
Seda toetab ESA-Future Earth ühisprogramm ja see viiakse läbi koostöös Future Earth's Health Knowledge-Action võrgustikuga.
Euroopa Kosmoseagentuur juhib uute koolerapuhangute avastamist, avaldatud uuring
ijerph-17-09378-v2Loe ka:
Ravimid COVID-19, Remdesiviiri uuring jätkub rahvusvahelisel kosmosejaamal