Izbucniri de holeră: datele climatice preluate de la sateliții care orbitează Pământul, combinate cu tehnici de învățare automată, ajută la o mai bună previziune a focarelor de holeră și, potențial, la salvarea de vieți.

Holeră este o boală transmisă de apă cauzată de ingestia de apă sau alimente contaminate cu bacteria Vibrio cholerae, care poate fi găsită în multe regiuni de coastă din întreaga lume, în special în zonele tropicale dens populate.

Izbucniri de holeră, ESA leagă inteligența artificială și cunoașterea mediilor favorabile

Agentul patogen responsabil trăiește în general la temperaturi calde, salinitate moderată și turbiditate și poate fi adăpostit de plancton și detritus în apă.

Încălzirea globală și creșterea fenomenelor meteorologice extreme conduc la focare de holeră - o boală care afectează 1.3 până la 4 milioane de oameni în fiecare an la nivel mondial și provoacă până la 143 000 de decese.

Un nou studiu arată cum pot fi prezise focarele de holeră din regiunile de coastă din India, cu o rată de succes de 89%, în prima demonstrație a utilizării salinității suprafeței mării pentru prognozarea holerei.

Cercetările publicate ieri în Jurnalul Internațional de Cercetări de Mediu și Sănătate Publică se concentrează pe prezicerea focarelor de holeră din nordul Oceanului Indian, unde mai mult de jumătate din cazurile globale de boală au fost raportate în perioada 2010-16.

Relația dintre factorii de mediu ai incidenței holerei este complexă și variază sezonier, cu diferite efecte întârziate, de exemplu din sezonul musonic.

Algoritmii de învățare automată pot ajuta la depășirea acestor probleme învățând să recunoască tiparele din seturi de date mari pentru a face predicții testabile.

Studiul studiului focarului de holeră a fost condus de Amy Campbell în timpul unui stagiu de absolvire de un an cu Biroul Climatic al ESA

Amy, împreună cu coautorii săi de la Plymouth Marine Laboratory (PML), au folosit un algoritm de învățare automată popular în aplicațiile științei mediului - clasificatorul de pădure aleatoriu - care poate recunoaște tipare în seturi de date lungi și poate face predicții testabile.

Algoritmul a fost instruit cu privire la focarele de boli raportate în districtele de coastă din India între 2010 și 2018 și a învățat relațiile cu șase înregistrări climatice bazate pe satelit generate de Inițiativa ESA privind schimbările climatice (CCI).

Prin includerea sau eliminarea variabilelor de mediu și a setării secundare pentru diferite anotimpuri, algoritmul a identificat variabile cheie pentru prezicerea focarelor de holeră ca temperatura suprafeței solului, salinitatea suprafeței mării, concentrația clorofilei-a și diferența de nivel a mării față de medie (anomalie a nivelului mării).

Amy Campbell a spus, „Modelul a arătat rezultate promițătoare și există o mulțime de posibilități pentru dezvoltarea acestei lucrări utilizând diferite seturi de date de supraveghere a holerei sau în locații diferite.

În studiul nostru, am testat diferite tehnici de învățare automată și am găsit clasificatorul aleatoriu al pădurilor ca fiind cel mai bun, dar există mult mai multe tehnici care ar putea fi investigate.

„Ar fi interesant să testăm impactul includerii seturilor de date socio-economice; datele de teledetecție ar putea fi utilizate pentru a dezvolta înregistrări care să țină seama de factorii umani care sunt importanți pentru incidența holerei, cum ar fi accesul la resursele de apă. ”

Studiul și noile sale cunoștințe au contribuit la proiectul UKRI-NERC Pathways Of Dispersal for Cholera and Solution Tools (PODCAST), proiect condus de co-autorul Marie-Fanny Racault la PML, care evaluează impactul încălzirii climatice și al climatelor extreme asupra habitatelor potrivit pentru Vibrio cholerae.

Rezultatele studiului vor fi demonstrate la reuniunea COP26 a UNFCCC din 2021 printr-un instrument de prognoză bazat pe web, ca parte a proiectului PODCAST-DEMO.

Acest lucru este susținut de programul comun ESA-Viitorul Pământ și desfășurat în colaborare cu rețeaua de acțiune-cunoștințe despre sănătatea Viitorului Pământ.

Agenția Spațială Europeană conduce detectarea noilor focare de holeră, publicat în studiu

ijerph-17-09378-v2

Citiți și: 

Medicamentele COVID-19, procesul asupra remdesivirului continuă pe Stația Spațială Internațională

Citiți articolul italian

Sursa:

Site-ul oficial al ESA