To oni rozpracowują COVID-19. Jest wśród nich fizyk z UwB

Dr Jan Kisielewski z Wydziału Fizyki Uniwersytetu w Białymstoku znalazł się w gronie ekspertów, którzy opracowują modele rozwoju epidemii COVID-19. To z tych analiz korzysta resort zdrowia, podejmując decyzje w sprawie koronawirusa. – Na podstawie naszych symulacji, możemy zasugerować ministerstwu potrzebę podjęcia odpowiednich kroków – mówi dr Jan Kisielewski.

Ministerstwo Zdrowia współpracuje w sumie z kilkudziesięcioma ekspertami. Ci, podzieleni na zespoły, posługują się różnymi modelami rozwoju epidemii. Wyniki ich pracy co kilka dni trafiają do resortu. Fizyk z UwB dr Jan Kisielewski należy do zespołu skupionego wokół Interdyscyplinarnego Centrum Modelowania Uniwersytetu Warszawskiego, którego kierownikiem jest dr Franciszek Rakowski. I to on zaprosił naszego naukowca do współpracy.

- Od 2006 roku pracuję w Katedrze Fizyki Magnetyków. W swojej pracy naukowej zajmuję się symulacjami numerycznymi zjawisk magnetycznych, a przy tej okazji obrabiam, analizuję i wizualizuję dużą ilość danych. Te kompetencje sprawiły, że choć sprawy medyczne nie leżą jakoś specjalnie w polu moich zainteresowań, dr Franciszek Rakowski (prywatnie mój wieloletni znajomy), zaprosił mnie do współpracy. W przeszłości robiliśmy już razem kilka zleceń polegających na analizie danych – podkreśla naukowiec z UwB.

Eksperci w jego grupie posługują się modelem agentowym. Co to oznacza?

- Odwzorowujemy społeczeństwo polskie za pomocą sieci prawie 40 milionów agentów, którzy wprawdzie nie odpowiadają konkretnym, rzeczywistym osobom, ale wykazują zbliżoną statystykę dotyczącą wieku, zatrudnienia, rozmieszczenia geograficznego itp. Agenci kontaktują się ze sobą w różnych kontekstach, jak gospodarstwo domowe, przedszkole, szkoła, zakład pracy, środki transportu czy ulica. Mogą zarazić się w tych miejscach, spotykając się z zarażonymi agentami. W modelu jest szereg parametrów, m.in. określających prawdopodobieństwo zarażenia w różnych kontekstach, czy ogólną transmisyjność wirusa – wyjaśnia fizyk z Uniwersytetu w Białymstoku.

Dodaje, że niektóre parametry mogą zostać oszacowane na podstawie danych naukowych np. z publikacji w czasopismach medycznych, inne można oszacować przez dopasowanie wyników modelu do danych rzeczywistych, np. publikowanej przez ministerstwo zdrowia liczby wykrytych przypadków.

- W naszym modelu możemy wprowadzać i znosić obostrzenia, czyli np. wyłączać i włączać przedszkola, czy zakłady pracy w dowolnym czasie i na dowolnym obszarze oraz obserwować, jak wpłynie to na rozwój epidemii. Jeśli w symulacji wychodzi, że w pewnym momencie, w danym województwie epidemia szybko rozprzestrzenia się przez kontakty w szkołach, to możemy zasugerować ministerstwu potrzebę podjęcia odpowiednich kroków – podkreśla dr Kisielewski.

Przypomina, że na podstawie wyników symulacji nie przewidzimy przyszłości. Można za to sprawdzać różne warianty, oszacować "co by było gdyby" i który wariant jest korzystniejszy.

- Nasz model cały czas jest udoskonalany. Obserwując i analizując rozwój epidemii, dostosowujemy i kalibrujemy różne parametry, ale także, w pewnym stopniu, sposób działania całego programu. Mój udział w tym zadaniu polega na wykonywaniu różnego rodzaju analiz i wizualizacji danych, tych pochodzących z symulacji, jak i z rzeczywistości – dodaje dr Jan Kisielewski.

Naukowcy z Uniwersytetu w Białymstoku nie po raz pierwszy angażują się w walkę z koronawirusem. Informatycy z UwB stworzyli modelowanie szacujące faktyczną liczbę zakażonych COVID-19 na świecie, dostępne na stronie covid-model.net.

Pierwszy, potwierdzony w Polsce przypadek zachorowania na COVID-19 odnotowano 4 marca 2020 roku. Do tej pory liczba odnotowanych zakażeń przekroczyła 30 tys.