Mūsų pandemijos problemų pergalvojimas naudojant inžinieriaus mąstymą

Ponia Tech | Sveikinimo kolekcija

Pastarieji 20 mėnesių kiekvieną šunį pavertė epidemiologu ir statistiku mėgėju. Tuo tarpu grupė bona fide epidemiologų ir statistikų manė, kad pandemijos problemas galima veiksmingiau išspręsti perimant inžinieriaus mąstymą, ty sutelkiant dėmesį į pragmatišką problemų sprendimą taikant pasikartojančią, prisitaikančią strategiją, kad viskas veiktų.

Neseniai paskelbtame esė Netikrumo įvertinimas pandemijos metu , mokslininkai apmąsto savo vaidmenį visuomenės sveikatos ekstremalios situacijos metu ir kaip jie galėtų būti geriau pasiruošę kitai krizei. Jie rašo, kad atsakymas gali slypėti pergalvojant epidemiologiją, atsižvelgiant į daugiau inžinerijos ir mažiau grynojo mokslo perspektyvos.

Epidemiologiniai tyrimai informuoja visuomenės sveikatos politiką ir jai būdingus prevencijos ir apsaugos įgaliojimus. Tačiau teisinga pusiausvyra tarp grynų tyrimų rezultatų ir pragmatiškų sprendimų pandemijos metu pasirodė nerimą kelianti sunkiai pasiekiama.

Turime priimti praktinius sprendimus, tad kiek iš tikrųjų svarbus netikrumas?

Setas Guikema

Visada įsivaizdavau, kad tokioje ekstremalioje situacijoje epidemiologai būtų naudingi žmonės, sako esė bendraautoris Jonas Zelneris. Tačiau mūsų vaidmuo buvo sudėtingesnis ir prasčiau apibrėžtas, nei tikėjausi pandemijos pradžioje. Infekcinių ligų modeliuotojas ir socialinis epidemiologas iš Mičigano universiteto Zelneris stebėjo beprotišką mokslinių straipsnių gausą, daugelis labai mažai susimąstė apie tai, ką iš tikrųjų reiškia teigiamas poveikis.

Zelneris sako, kad buvo praleista daug galimybių, nes trūko sąsajų tarp epidemiologų pasiūlytų idėjų ir įrankių ir pasaulio, kuriam jie turėjo padėti.

Atsisakyti tikrumo

Bendraautoris Andrew Gelmanas, statistikas ir politologas iš Kolumbijos universiteto, išdėstė didesnį vaizdą esė įvade. Jis palygino epidemiologų mėgėjų pandemijos protrūkį su tuo, kaip karas kiekvieną pilietį paverčia geografu ir taktiku mėgėju: Vietoj žemėlapių su spalvotais smeigtukais turime poveikio ir mirčių skaičiaus diagramas; žmonės gatvėje ginčijasi dėl mirtingumo nuo infekcijų ir bandos imuniteto taip, kaip anksčiau diskutavo apie karo strategijas ir aljansus.

O kartu su visais duomenimis ir viešuoju diskursu – ar vis dar reikalingos kaukės? Kiek truks vakcinos apsauga? – kilo netikrumo antplūdis.

Bandydami suprasti, kas ką tik nutiko ir kas nutiko ne taip, tyrėjai (kurie taip pat buvo Ruth Etzioni iš Vašingtono universiteto ir Julienas Riou iš Berno universiteto) atliko kažką panašaus į atkūrimą. Jie išnagrinėjo priemones, naudojamas sprendžiant problemas, tokias kaip perdavimo iš asmens į asmenį greičio ir populiacijoje bet kuriuo metu cirkuliuojančių atvejų skaičiaus įvertinimas. Jie įvertino viską nuo duomenų rinkimo (duomenų kokybė ir jų interpretavimas, be abejo, buvo didžiausi pandemijos iššūkiai) iki modelio kūrimo iki statistinės analizės, taip pat komunikacijos, sprendimų priėmimo ir pasitikėjimo. Neaiškumas yra kiekviename žingsnyje, rašė jie.

Tačiau Gelmanas sako, kad analizė vis dar nepakankamai išreiškia sumaištį, kurią išgyvenau per tuos pirmuosius mėnesius.

Viena taktika prieš visą neapibrėžtumą yra statistika. Gelmanas statistiką galvoja kaip matematinę inžineriją – metodus ir įrankius, kurie yra svarbūs matavimui ir atradimui. Statistikos mokslai bando nušviesti, kas vyksta pasaulyje, atkreipdami dėmesį į skirtumus ir neapibrėžtumą. Kai atsiranda naujų įrodymų, jie turėtų generuoti pasikartojantį procesą, kuris palaipsniui tobulina ankstesnes žinias ir pagerina tikrumą.

Geras mokslas yra nuolankus ir gali tobulėti netikrumo akivaizdoje.

Marcas Lipsitchas

Susan Holmes, Stanfordo statistė, kuri nedalyvavo šiame tyrime, taip pat mato paraleles su inžinerine mąstysena. Ji sako, kad inžinierius nuolat atnaujina savo nuotrauką ir peržiūri, kai atsiranda naujų duomenų ir įrankių. Spręsdamas problemą, inžinierius siūlo pirmos eilės aproksimaciją (neryškų), tada antros eilės aproksimaciją (labiau sutelktą) ir pan.

Tačiau Gelmanas turi anksčiau įspėtas kad statistikos mokslas gali būti panaudotas kaip neapibrėžtumo plovimo mašina – sąmoningai ar ne, nešvarūs (neaiškūs) duomenys sujungiami ir atrodo, kad jie yra įtikinami (tikri). Statistika, nukreipta prieš neapibrėžtumą, pernelyg dažnai parduodama kaip tam tikra alchemija, kuri pavers šiuos neapibrėžtumus tikrumu.

Mes tai matėme pandemijos metu. Paskęsta perversmuose ir nežinomybėje, epidemiologai ir statistikai – tiek mėgėjai, tiek ekspertai – stengėsi išsilaikyti. Tačiau, kaip pažymi Gelmanas, siekti tikrumo pandemijos metu yra netinkama ir nerealu. Jis sako, kad priešlaikinis tikrumas buvo sprendimų iššūkio pandemijos metu dalis. Šis šokinėjimas tarp netikrumo ir tikrumo sukėlė daug problemų.

Jis sako, kad tikrumo troškimo paleidimas gali išlaisvinti. Ir čia iš dalies atsiranda inžinerinė perspektyva.

Tvarkingas mąstymas

Sethui Guikemai, Mičigano universiteto Rizikos analizės ir pagrįstų sprendimų inžinerijos centro direktoriui (ir Zelnerio bendradarbiui kituose projektuose), pagrindinis inžinerinio požiūrio aspektas yra pasinerti į netikrumą, analizuoti netvarką, ir tada žengiame žingsnį atgal, su perspektyva Turime priimti praktinius sprendimus, tad kiek iš tikrųjų svarbus netikrumas? Nes jei yra daug netikrumo ir jei neapibrėžtumas keičia optimalius sprendimus ar net gerus sprendimus, tai svarbu žinoti, sako Guikema. Bet jei tai iš tikrųjų neturi įtakos mano geriausiems sprendimams, tai yra mažiau kritiška.

Pavyzdžiui, didinti visų gyventojų skiepijimo nuo SARS-CoV-2 aprėptį yra vienas iš scenarijų, pagal kuriuos net jei yra tam tikras neaiškumas dėl to, kiek tiksliai atvejų ar mirčių bus išvengta vakcinacijos, labai tikėtina, kad ji sumažės ir sukels nedaug neigiamų padarinių. poveikis, ar pakanka motyvacijos nuspręsti, kad didelio masto vakcinacijos programa yra gera idėja.

Inžinierius nuolat atnaujina savo nuotrauką.

Susan Holmes

Holmesas pažymi, kad inžinieriai taip pat puikiai sugeba suskaidyti problemas į svarbias dalis, taikyti kruopščiai atrinktus įrankius ir optimizuoti sprendimus esant suvaržymams. Su inžinierių komanda, kuri stato tiltą, yra cemento ir plieno specialistas, vėjo inžinierius ir statybos inžinierius. Visos skirtingos specialybės veikia kartu, sako ji.

Zelneriui epidemiologijos kaip inžinerinės disciplinos sampratą jis perėmė iš savo tėvo, mechanikos inžinieriaus, įkūrusio savo įmonę, kurianti sveikatos priežiūros įstaigas. Remdamasis vaikyste, kupina statybų ir daiktų taisymo, jo inžinerinis mąstymas apima gudravimą – pavyzdžiui, perdavimo modelio tobulinimą, reaguojant į judantį taikinį.

Jis sako, kad dažnai šioms problemoms reikia kartotinių sprendimų, kai keičiate tai, kas veikia arba neveikia. Jūs ir toliau atnaujinate tai, ką darote, kai gaunama daugiau duomenų ir matote savo požiūrio sėkmes ir nesėkmes. Man tai labai skiriasi – ir geriau tinka sudėtingoms, nestacionarioms visuomenės sveikatos problemoms spręsti – nei statiškas vienas ir padarytas vaizdas, kurį daugelis žmonių turi akademiniame moksle, kai tu turi didelę idėją, išbandykite ir jūsų rezultatas bus išsaugotas gintaro spalvos visą laiką.

Susijusi istorija

Dabar visi kartu: patikimiausias COVID-19 modelis yra ansamblis

Derindamos daugybę prognozių ir prognozių, modeliavimo komandos pagerina neapibrėžtumą.

Zelneris ir bendradarbiai universitete daug mėnesių praleido kurdami a Covid žemėlapių svetainė Mičiganui, ir jis dalyvavo kuriant duomenų suvestines – naudingas visuomenės vartojimo priemones. Tačiau šiame procese jis pastebėjo didėjantį neatitikimą tarp formalių priemonių ir to, ko reikia norint priimti praktinius sprendimus sparčiai besivystančioje krizėje. Žinojome, kad vieną dieną įvyks pandemija, bet tikrai negalvojau, koks bus ar galėtų būti mano vaidmuo, sako jis. Mes praleidome keletą kankinančių mėnesių, kai tik sugalvojome šį dalyką – bandėme padaryti tai, ko dar niekada nebuvome darę, ir supratome, kad neturime to daryti.

Jis numato tyrimų rezultatus, kurie ateina ne tik su raginimais, kad žmonės turėtų tai daryti! bet ir su prieinama programine įranga, leidžiančia kitiems dirbti su įrankiais. Tačiau dažniausiai epidemiologai atlieka tyrimus, o ne plėtojimą: mes rašome programinę įrangą, ir ji paprastai yra gana bloga, bet ji atlieka savo darbą. Tada mes rašome referatą, o tada kas nors kitas – koks nors įsivaizduojamas kitas asmuo – turi padaryti jį naudingu platesniame kontekste. Ir tada tai niekada neįvyksta. Mes matėme šias nesėkmes pandemijos kontekste.

Jis įsivaizduoja nacionalinio infekcinių ligų orų prognozavimo centro atitikmenį. Yra pasaulis, kuriame visi COVID numeriai patenka į vieną centrinę vietą, sako jis. Kur yra modelis, galintis nuosekliai sujungti tą informaciją, generuoti prognozes kartu su gana tiksliais neapibrėžtumo atvaizdais ir pasakyti ką nors suprantamo ir palyginti veiksmingo per gana trumpą laiką.

Pandemijos pradžioje tos infrastruktūros nebuvo. Tačiau pastaruoju metu buvo pažangos ženklų.

Sparčiai besivystantis visuomenės sveikatos mokslas

Marcas Lipsitchas, Harvardo infekcinių ligų epidemiologas, yra JAV Ligų kontrolės centrų naujojo prognozavimo ir protrūkių analizės centro, kurio tikslas – pagerinti sprendimų priėmimą ir sudaryti sąlygas koordinuotai, nuosekliai reaguoti į pandemiją, mokslo direktorius. .

Šiuo metu mes nelabai gerai prognozuojame infekcines ligas. Tiesą sakant, mes gana prastai, sako Lipsitchas. Tačiau mes gana prastai prognozavome orus, kai tai prasidėjo šeštajame dešimtmetyje, pažymi jis. Ir tada tobulėjo technologijos, tobulėjo metodika, tobulėjo matavimai, tobulėjo skaičiavimai. Investuodami laiką ir mokslines pastangas galime tobulėti.

Geresnis prognozavimas yra centro naujovių vizijos dalis. Kitas tikslas – gebėjimas atlikti konkrečius tyrimus, siekiant atsakyti į konkrečius klausimus, kylančius pandemijos metu, o vėliau sukurti pagal užsakymą sukurtą analizės programinę įrangą, kad būtų galima laiku pateikti atsakymus nacionaliniu ir vietos lygmenimis.

Šios pastangos yra sinchronizuojamos su inžinerinio požiūrio samprata, nors Lipsitch tai vadintų tiesiog sparčiai besikeičiančiu visuomenės sveikatos mokslu.

Jis sako, kad geras mokslas yra nuolankus ir gali tobulėti netikrumo akivaizdoje. Mokslininkai, paprastai per ilgesnį laiką – metus ar dešimtmečius – yra gana pripratę prie minties atnaujinti mūsų tiesos vaizdą. Tačiau krizės metu atnaujinimas turi vykti greitai. Be pandemijų, mokslininkai nėra įpratę kiekvieną savaitę ar mėnesį labai keisti mūsų pasaulio vaizdą, sako jis. Tačiau ypač šios pandemijos metu, sparčiai besivystant naujiems įvykiams ir naujai informacijai, mes turime tai padaryti.

Naujojo centro filosofija, pasak Lipsitch, yra pagerinti sprendimų priėmimą esant neapibrėžtumui, sumažinant šį neapibrėžtumą atliekant geresnes analizes ir geresnius duomenis, taip pat pripažįstant tai, kas nežinoma, ir aiškiai apie tai ir jo pasekmes pranešant.

Ir jis pažymi, kad mums reikės daug inžinierių, kad galėtume atlikti šią funkciją ir, be abejo, inžinerinį požiūrį.

paslėpti