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É hora de repensar a previsão das taxas de infecção pandêmica?
Tempos de duplicação e crescimento exponencial andam de mãos dadas, então ficou claro para ele que modelar com base em infecções anteriores é impossível, porque a taxa muda imprevisivelmente de um dia para o outro devido ao distanciamento
Por American Institute of Physics - 17/11/2020


Este histograma da Alemanha mostra que atingiu o pico em 6/4/20 e foi parcialmente reaberto em abril. A fronteira com a Áustria permaneceu fechada, exceto para deslocamento de trabalho. As fronteiras foram reabertas em 15/06/20, mas máscaras foram usadas em empresas alemãs até julho. A Alemanha não caiu para o nível de 16/03/20 até 10/06/20, quase três meses depois. Crédito: Joseph Lee McCauley

Durante os primeiros meses da pandemia COVID-19, Joseph Lee McCauley, professor de física da Universidade de Houston, estava observando os dados diários de seis países e se perguntou se as infecções estavam realmente crescendo exponencialmente. Ao extrair os tempos de duplicação dos dados, ele se convenceu de que sim.

Tempos de duplicação e crescimento exponencial andam de mãos dadas, então ficou claro para ele que modelar com base em infecções anteriores é impossível, porque a taxa muda imprevisivelmente de um dia para o outro devido ao distanciamento social e aos esforços de bloqueio . E as mudanças nas taxas diferem para cada país com base na extensão de seu distanciamento social.

Em AIP Advances , McCauley explica como ele combinou matemática na forma de desigualdade de Tchebychev com um conjunto estatístico para entender como o crescimento exponencial macroscópico com diferentes taxas diárias surge da infecção de doença de pessoa para pessoa .

"Equações cinéticas químicas comuns discretizadas aplicadas a partes infectadas, não infectadas e recuperadas da população me permitiram organizar os dados, para que eu pudesse separar os efeitos do distanciamento social e recuperações dentro das taxas de infecção diárias", disse McCauley.

Ocorre um platô sem pico se a taxa de recuperação for muito baixa e os EUA, o Reino Unido e a Suécia se enquadrarem nessa categoria. As equações não podem ser iteradas para olhar para o futuro, porque a taxa de amanhã é desconhecida até que se desenvolva.

"Os políticos devem saber aritmética o suficiente para receber instruções sobre as implicações", disse McCauley. "O efeito dos bloqueios e do distanciamento social aparece nos tempos de duplicação observados, e também há um tempo de duplicação previsto com base em dois dias, que serve como uma boa previsão do futuro."


"Os modeladores tendem a aplicar erroneamente as equações cinéticas químicas como modelos SIR (Susceptível, Infeccioso ou Recuperado) ou SEIR (Suscetível, Exposto, Infeccioso ou Recuperado), porque estão tentando gerar taxas futuras a partir de taxas anteriores", disse McCauley. "Mas o passado não permite que você use equações para prever o futuro em uma pandemia, porque o distanciamento social muda as taxas diariamente."

McCauley descobriu que poderia fazer uma previsão em cinco segundos por meio de uma calculadora manual, tão boa quanto qualquer modelo de computador, simplesmente usando as taxas de infecção de hoje e ontem.

“Os bloqueios e o distanciamento social funcionam”, disse McCauley. "Compare Áustria, Alemanha, Taiwan, Dinamarca, Finlândia e vários outros países que atingiram o pico no início de abril, com os EUA, Reino Unido, Suécia e outros sem bloqueio ou bloqueio indiferente - eles nunca chegaram ao platô, muito menos atingiu o pico."

Ele ressalta que as previsões não podem prever picos ou mesmo patamares. O platô não implica pico e, se ocorrer, não há nada nos dados para mostrar quando isso acontecerá. Acontece quando a taxa de recuperação é maior do que a taxa de novas infecções.

"O distanciamento social e os bloqueios reduzem a taxa de infecção, mas não podem causar pico", disse McCauley. "Distanciamento social e recuperações são dois termos separados nas equações da taxa cinética diária."

A implicação deste trabalho é que o dinheiro da pesquisa poderia ser mais bem gasto do que em modelos caros de epidemia.

"Os políticos devem saber aritmética o suficiente para receber instruções sobre as implicações", disse McCauley. "O efeito dos bloqueios e do distanciamento social aparece nos tempos de duplicação observados, e também há um tempo de duplicação previsto com base em dois dias, que serve como uma boa previsão do futuro."

 

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