Viszonylag ritka az, hogy egy fizikus és kutatócsapata kerül az érdeklődés középpontjába, a pandémia miatt azonban a világ nagy politikai és járványügyi döntéshozói Vespiagniékhoz fordultak, sok országban előrejelzéseik, víruslefolyási modelljeik alapján születtek meg a korlátozó intézkedések vagy az egészségügyi kapacitásnövelés. Az olasz-amerikai fizikus, Alessandro Vespignani a komplex hálózatok kutatója, a bostoni Northeastern Universityn működő Hálózatkutatási Intézet igazgatója. Kezdetben a digitális vírusokat kutatta, majd a 2000-es évek elején figyelme az epidemiológia és a biológiai vírusok felé fordult, majd 2009-ben rendkívüli pontossággal megjósolta a H1N1 világszintű terjedését az akkor épp tesztszakaszban lévő algoritmusrendszerével. A kutatócsoport modelljei beváltak az ebola-, majd a zikajárvány terjedésének bejóslásakor is. Ma a legtöbb kormány Vespignani hálózatelméletre épülő előrejelzései alapján dönt arról, milyen intézkedéseket vessen be a koronavírus-járvány ellen.
A most magyarul is megjelenő A jóslás algoritmusa – Hogyan befolyásolható a jövő a tudomány segítségével című kötetét még másfél éve írta, és bár a Covidról ekkor még szó sincs, Vespignani könyvében hamarosan kitörő világjárványt jósolt.
„Mikor az algoritmusokról, mesterséges intelligenciáról, adatbányászatról, a jövőben bekövetkező események előrejelzéséről beszélünk, a narratíva általában robotokról szól, akik megölnek mindenkit vagy megoldják minden problémánkat. Ez olyan, mint egy sci-fi. A könyvem viszont arról szól, hogy már ebben a science-fictionben élünk; az emberi tevékenységek nagy részét már ezek az előrejelző algoritmusok támogatják, ami elképzelhetetlen lett volna 10 vagy 20 éve” – mondja Vespignani. A világhírű kutató itt nem csak az időjárási előrejelzésekre gondol, a jelenleg adott technológiai feltételek mellett a rendszerek működése, a társadalmi komponens is bejósolható.
„Már nem csak azt tudjuk megjósolni, hogy érkezik egy hurrikán, hanem egy járvány terjedését is az emberek között, és a társadalom reakcióját is a járványra.”
Míg korábban az individuumok cselekedetei összetettségük miatt nem voltak előrejelezhetőek, a rendelkezésre álló hatalmas adatmennyiség alapján az egyén viselkedése is egyre pontosabban bejósolható. Nem csak a számunkra ideális, dugómentes közlekedési útvonalat mondja meg a technológia, de ismeri a zenei ízlésünket, filmeket, sorozatokat, híreket ajánl.
A hálózatkutatók folyamatosan modellezik a vírusok terjedését - Könyves magazin
A koronavírusjárvány nemcsak az egészségügyben dolgozóknak, hanem a hálózatkutatóknak is rengeteg munkát ad. Alessandro Vespignani könyve, A jóslás algoritmusa a vírusok terjedését modellezi, Barabási Albert-László szerint ez lehet a koronavírus bestsellere. A koronavírus idején elrendelt kényszerű karanténok egyetlen célt szolgálnak: minimálisra csökkenteni az emberi érintkezések számát, megakadályozva ezzel a járvány terjedését.
Vespignani szerint annak, hogy eljutottunk odáig, hogy a tudomány élőben működik, a jelen, és nem a múlt adatai alapján jósolják meg a közeljövő történéseit, például egy világjárvány terjedését, két fő összetevője van. „Az első a nagy adatforradalom, amely az elmúlt 20 évben zajlott. Vannak adataink az egyénekről, a mobiltelefonok adatai alapján látjuk a mobilitást, egy városon belül az emberek közötti interakciókat, így pedig elkezdhetjük feltérképezni a közöttük lévő hálózatot, melyben a járvány terjed. Ne felejtsük el, hogy a járvány láthatatlan kapcsolatok útján terjed, az étteremben vagy a bevásárlóközpontban is emberekkel vagyunk körülvéve, otthon a családunkkal kerülünk szoros kapcsolatba.
Folyamatosan láthatatlan szálakkal kötjük össze magunkat másokkal, melyek által a vírus terjed. Ezen hálózatok feltérképezése teszi lehetővé a járványügyi modell létrehozását, mely előrejelzi a terjedést.
A másik hálózat pedig, melyet vizsgálnunk kell, az az, hogy nem ugyanaz történik Budapesten, mint Milánóban vagy Párizsban. Vannak emberek, akik folyamatosan ingáznak a nagyvárosok között vagy a város és a vidék között, ez a mobilitási hálózat az, amelyik világszinten terjeszti a járványt. Olyan modelleket kell létrehoznunk, amelyek ezeket az adatokat mind integrálják valós időben.” Vespignani az időjárás-előrejelzéshez hasonlítja a járványterjedési modelleket: egy óriási szatellit feltérképezi az emberek mozgását, tevékenységét, közöttük pedig vannak fertőzött egyének. A modell előrejelzi ezen emberek mozgását, a járvány pedig ezen a hihetetlen, fantasztikus hálózaton keresztül– mely maga a társadalmunk – terjed. „Egyre élesebb a képünk arról, mi fog következni. Egy hiperösszefüggő társadalomban, világban élünk, amelyben ha megjelenik egy járvány, hetek kérdése, hogy az egész világon jelen legyen. Ezt tapasztaljuk meg most a Coviddal.” Vespignani és kutatócsoportja végigkövette a zika-, ebola-és SARS-járványokat, a tudós pedig arra figyelmeztet, ezek már nem elszigetelt esetek, számítanunk kell a gyakori világjárványokra.
Az általuk fejlesztett modellek jelenleg pár százalék pontossággal tudják előrejelezni a járványgörbe alakulását, az esetszámokat és a vírus terjedését.
„A járványok, fertőző betegségek ellen az orvosok, nővérek azok a katonák, akik a frontvonalban harcolnak, mi a tudományunkkal, algoritmusainkkal a mesterséges intelligencia háttértámogatását tudjuk számukra nyújtani” – mondta el a kutató. Barabási Albert-László látta kollégáját a járvány kezdetén, aki szerinte a hatalmas rá nehezedő nyomás miatt legalább egy inccsel alacsonyabbnak is tűnt a megszokottnál. „Az elején azt mondtad nekem, ez szörnyű lesz, de az emberek nem figyeltek rád. Pedig már akkor megjósoltad, hogy ez a járvány nagy fordulatot fog hozni. Most már hallgatnak rád, te vagy a Fehér Ház és sok más szervezet tanácsadója, de januárban még nem ez volt a helyzet” – teszi hozzá Barabási.
„Ha meteorológus vagy és figyelmezteted a döntéshozókat, hogy jön egy nagy erejű hurrikán, a rendelkezésedre áll egy gyönyörű kép a szatellit által, amin látszik a hurrikán a tenger közepén. Ha járványügyről van szó, egy láthatatlan dologról kell beszélned a döntéshozóknak.” – mesél a folyamatról Vespignani.
Míg az elmúlt évek nagy járványainál nyugalomra intett a kutató, most már az első pillanattól világos volt számára, hogy a Covid miatt valóban aggódni kell, ezt az üzenetet kellett eljuttatnia a döntéshozókhoz. Szerinte mikor Kínában kitört a járvány, mindenki azzal nyugtatta magát, hogy Kína más, majd „az olasz ügyről” kezdtek el beszélni. „Nézzétek, nincs olasz ügy, két hét múlva ott lesz a fertőzés Franciaországban, Spanyolországban, mindenhol – mondtam.” A különböző kutatócsoportok pedig ugyanazokat az adatokat szolgáltatták, ugyanarra hívták fel a döntéshozók figyelmét, akik pár nap késlekedéssel is exponenciális esetszám-emelkedésre számíthattak.
Volt egy pillanat februárban, mikor Vespignani késő este még dolgozott a kutatótársaival, és a kapott adatok egyértelműen márciusra jósolták a járvány berobbanását, az idővonalon nagyon közeli időpontra. „Hazamentem, de nem tudtam aludni. Ez volt az a pillanat, amikor valóban egy vagy két inccsel alacsonyabbnak éreztem magam. A korábbi járványok miatt összeköttetésben voltunk a WHO-val és az amerikai járványüggyel, ezért elküldtük nekik az adatokat, megmutattuk az eredményeinket és javaslatot tettünk az intézkedésekre.”
Ez nagyon más, mint a hagyományos tudományos munka, amely lassú folyamat és az eredmények publikálásával kezdődik, nem a döntéshozók meggyőzésével. A tudomány élőben működik, az aktuális krízisből tanulnak és pontosítják a modelleket.
„De még a csata kellős közepén vagyunk, hiába gondolják sokan, hogy vége a járványnak. Ez még nem a múltté, csak sokkal jobbak vagyunk a védekezésben, vannak fegyvereink, sokkal többet tudunk a vírusról, de a harc még tart, ezért nagyon óvatosnak kell lennünk” — hangsúlyozza a kutató.
Vespignani Barabási közvetítésével a járvány legelső szakaszában a magyar kormánnyal is egyeztetett a legmagasabb szinteken. Barabási szerint ha a globális képet nézzük, a magyar Covid-adatok nagyon jónak számítanak. ”Ez az egyeztetés a járvány berobbanása előtt volt, amikor még nagy volt a zavar mindenhol. Én egy nagyon felkészült csapatot láttam nagyon határozott elképzelésekkel arról, hogyan mozgassák meg az ország infrastruktúráját annak érdekében, hogy elkerüljék a nagyobb veszteségeket.
Ha megnézzük az idővonalat, Magyarország egy héttel előbb járt, mint sok másik ország. 10 nap egy olyan szakaszban, amikor a járvány elején járunk, amelynek esetszáma exponenciálisan növekszik, hatalmas különbségeket eredményez. Minden 3-4 nap késlekedés kétszer annyi kárt okoz a Covid esetében.”
A tudós szerint minél hamarabb cselekszik egy ország, minél alacsonyabban tartja az esetszámot, minél jobban feltérképezi a kontaktokat, annál jobban meg lehet védeni az embereket a fertőzéstől. „A javaslatom a jövőre nézve az, hogy ne próbálja meg senki elérni a nullás esetszámot. Ez nem lehetséges, mert a vírus be fog jönni más országokból. Kellenek a gazdasági kapcsolatok, kellenek nemzetközi együttműködések, kell a turizmus, újra kell indítani a gazdaságot. Ezért amit tehetünk, az az, hogy a meglévő eseteket jól kezeljük. Magyarország pedig eddig nagyon jól szerepelt ebben.” Barabási és Vespignani egyetért abban, hogy a vírus két-három héttel később érkezett volna Magyarországra az ország viszonylagos izoláltsága miatt Nyugat-Európához képest, a határokat pedig sikerült lezárni még ezelőtt. „A kisebb, kevesebb nagyvárosi, urbanizált területtel rendelkező országok előnyben voltak most a nagyobb országokkal szemben” – teszi hozzá Vespignani, kiemelve a betegek elkülönítésének fontosságát is.
Vespignani, aki Olaszországban igazi tudóssztár lett az elmúlt időben, úgy látja, hazája volt az első ország a csatasorban. „Észak-Olaszország fontos világkereskedelmi központ rengeteg európai és kínai kapcsolattal. Milánó a nemzetközi légi közlekedés egyik csomópontja. És hogy miért nem Londonban vagy Párizsban tört ki először a járvány? Ez már a szerencse kérdése.” A kutató szerint a járvány elmérgesedését segítette az is, hogy az európaiakban volt egyfajta hübrisz, hogy Kínában nagy a zűrzavar, de mi majd jobban megoldjuk. Aztán Olaszország megkésett döntéseiből tanult a többi ország, többek között Magyarország is.
A hálózatkutató – akinek könyvét ősszel élőben is be szeretnék mutatni Budapesten– optimista a járvány további lefolyásával kapcsolatban.
„A nyár segíteni fog, nem fogja lesöpörni a Covidot, bár ez is egy lehetőség, csak nagyon valószínűtlen. Viszont egészen másfokú készültséggel várjuk a második hullámot ősszel, a tesztelési, kontaktkutatási kapacitásunk sokkal magasabb, más ismereteink vannak a betegek gyógyításával kapcsolatban is. És az emberek is óvatosabbak, tudják, hogy kell elkerülni a zsúfolt helyeket, hogy kell maszkot viselni, és ha tüneteik vannak, otthon kell maradni, vigyázni egymásra. Ez meg fogja változtatni a vírus pályáját, sokkal kezelhetőbbé teszi. Remélem, jobb gyógymódok is rendelkezésre állnak majd. Tudjuk, hogy a 65 évnél idősebbeknek még jobban kell vigyázniuk magukra. Ha minden jól megy, nyárra és őszre visszatérhetünk a normális életünkhöz, utazhatunk, óvatosan, nem elfelejtve a vírust. Télre egyszerűbb lesz a dolgunk, és meg vagyok győződve arról, hogy hamarosan elérhető lesz a vakcina is.”
