Utilizzando la modellazione al computer, i ricercatori mirano a rilevare non solo la trasmissione diretta, ma anche contatto con superfici contaminate e trasmissione indiretta. Credito:iStock
Da adesso, non sorprende che il tracciamento dei contatti, che identifica le recenti interazioni di una persona malata per determinare chi altro potrebbe aver infettato, potrebbe essere un modo efficace per controllare l'epidemia di coronavirus.
Ma i metodi tradizionali per lo più interviste da persona a persona per identificare e isolare coloro che potrebbero essere entrati in contatto con il virus, potrebbe essere troppo lento di fronte a una pandemia in accelerazione.
La soluzione? Il tuo smartphone.
Il professore di scienze informatiche della USC Cyrus Shahabi e il suo team stanno lavorando a un'app di tracciamento dei contatti che mira a rispondere alla domanda:in base ai miei percorsi di localizzazione, qual è il mio rischio di essere contagiato dal coronavirus?
Analisi dei rischi individualizzata
L'app consente agli utenti di inserire sintomi e luoghi visitati, e fornisce un'analisi dei rischi individualizzata, identificare potenziali punti caldi e dare ai ricercatori un'idea migliore di come si sta diffondendo il virus, senza compromettere la privacy degli utenti.
Potrebbe aiutare i funzionari a tracciare dove sta andando il virus e avvisare automaticamente le persone vicine, consigliare test o isolamento temporaneo. Utilizzando la modellazione al computer, i ricercatori mirano a rilevare non solo la trasmissione diretta, ma anche contatto con superfici contaminate e trasmissione indiretta.
"La tecnologia di tracciamento dei contatti può svolgere un ruolo importante nel ridurre la diffusione del virus all'inizio della curva ma anche verso la fine, aiutare le persone a tornare al lavoro e alla vita sociale, " disse Shahabi, presidente del Dipartimento di Informatica della USC e Helen N. e Emmett H. Jones Professorship in Engineering.
"La sfida chiave è come ridurre la diffusione del coronavirus in questa crisi immediata, ma anche come contenere i punti caldi in futuro".
Lo sviluppo dell'app è iniziato come una collaborazione con Peter Kuhn, un professore di scienze biologiche del preside della USC presso il Dornsife College of Letters, Arti e Scienze, e sarà esteso per includere un backend per la gestione e l'analisi dei dati in collaborazione con i ricercatori della Emory University e dell'Università del Texas Health Science Center (UTHealth).
Il progetto è proposto per un premio della National Science Foundation Rapid Response Research, che è stato creato in risposta a casi di emergenza come la pandemia di coronavirus.
Metodi tradizionali di tracciabilità dei contatti, raffigurato sopra, sono efficaci, ma potrebbe essere troppo lento di fronte a una pandemia. Utilizzando i dati del telefono, potenziali individui infetti possono essere informati più rapidamente, testato e potenzialmente isolato per fermare la diffusione. Credito:CDC Creative Commons.
Miglioramenti alla privacy
Sebbene il tracciamento dei contatti abbia funzionato in paesi come la Corea del Sud e la Cina, ci sono ancora punti interrogativi sui problemi di privacy e sull'efficacia del tracciamento delle malattie utilizzando i dati dei telefoni cellulari.
Ma Shahabi, un esperto in privacy della posizione, e il suo team sono preparati:da diversi anni, i ricercatori hanno affrontato entrambi questi problemi per i servizi più quotidiani basati sulla posizione come le app di condivisione del viaggio e le ricerche di "punti di interesse".
Nei progetti di ricerca in corso, Shahabi e il suo team stanno lavorando per rendere più efficienti gli algoritmi di dati crittografati durante la ricerca di dati sulla posizione. Un altro progetto attivo nel laboratorio di Shahabi riguarda l'aggiunta di rumore ai dati sulla posizione prima che l'app invii i dati al sistema di backend. Ma la crittografia può essere lenta e l'aggiunta di rumore può anche rendere meno efficace il rilevamento della posizione.
Per l'app di tracciamento dei contatti COVID-19, il team si sta inizialmente concentrando su miglioramenti più semplici della privacy per mitigare i rischi per la privacy, garantendo nel contempo un impatto immediato sulla salute pubblica. Nello specifico, gli utenti possono scegliere la frequenza di monitoraggio, o check-in manuale, così come la specificità delle posizioni caricate, ad esempio, centro di Los Angeles contro Grand Central Market, mentre il loro rischio si evolve.
Le versioni future dell'app combineranno la crittografia e l'aggiunta di rumore per raggiungere un compromesso tra precisione e velocità.
La precedente ricerca di Shahabi sull'inferenza di reti di amicizia tra utenti che utilizzano i dati del telefono cellulare aiuterà anche a migliorare l'accuratezza dell'aspetto dell'analisi dei rischi dell'app. Si pensa che le persone trascorrano più tempo con coloro a cui sono socialmente connesse. Come tale, è più probabile che tu venga infettato da un amico seduto di fronte a te per tutta la durata del pranzo che da un server che prende il tuo ordine.
"Questo progetto è il culmine di molti anni di lavoro, con molti filoni di ricerca che si uniscono per affrontare una pandemia mondiale, " ha affermato Shahabi. "Siamo particolarmente ben posizionati per affrontare questo problema grazie al nostro precedente lavoro nell'analisi dei dati sulla privacy e sulla mobilità della posizione".
L'app potrebbe, in teoria, essere pronto in un certo numero di settimane, ma dipende da test economici e facili, che non è ancora disponibile negli Stati Uniti o in molti altri paesi. Il team sta attualmente lavorando con le autorità sanitarie per approvare l'app e connettersi con gli utenti al fine di raccogliere dati volontariamente. I ricercatori prevedono di distribuire l'app alla popolazione studentesca delle tre università dei ricercatori nel semestre autunnale.
