Ohjelmistojen käyttö ja kehittäminen COVID -19 -pandemian lieventämiseksi - Use and development of software for COVID-19 pandemic mitigation
COVID-19-pandemian hillitsemiseksi on kehitetty ja käytetty erilaisia ohjelmistoja . Näitä ovat mobiilisovellukset yhteystietojen seurantaan ja ilmoitukset tartuntariskistä, digitaaliset passit, joilla varmistetaan rokotuksen tila, ohjelmistot, jotka mahdollistavat - tai parantavat - sulkeutumisia ja sosiaalista etäisyyttä yleensä, verkko -ohjelmistot liittyvien tietopalvelujen luomiseen ja ohjelmistot tutkimus ja kehitys COVID-19: n lieventämiseksi.
Yhteystietojen jäljitys
COVID-19 sovellukset ovat mobiilien varten digitaalisen kontaktien jäljitys aikana COVID-19 pandemian eli prosessi henkilöiden tunnistamiseksi ( "yhteystiedot"), jotka ovat saattaneet olla kosketuksissa tartunnan aiheuttaja.
Lukuisia sovelluksia on kehitetty tai ehdotettu valtion virallisella tuella joillakin alueilla ja lainkäyttöalueilla. Kontaktien jäljityssovellusten rakentamiseen on kehitetty useita puitteita. Tietosuojaongelmia on nostettu esiin erityisesti järjestelmissä, jotka perustuvat sovellusten käyttäjien maantieteellisen sijainnin seurantaan.
Vähemmän häiritseviä vaihtoehtoja ovat Bluetooth -signaalien käyttö käyttäjän läheisyyden kirjaamiseen muihin matkapuhelimiin. 10. huhtikuuta 2020 Google ja Apple ilmoittivat yhdessä integroivansa toiminnot, jotka tukevat tällaisia Bluetooth-pohjaisia sovelluksia suoraan Android- ja iOS- käyttöjärjestelmiinsä . Intian COVID-19-seurantaohjelmasta Aarogya Setusta tuli maailman nopeimmin kasvava sovellus, joka voitti Pokémon Go : n 50 miljoonalla käyttäjällä sen ensimmäisten 13 päivän aikana. ( Koko artikkeli ... )
Design
Useita erilaisia yhteystietojen seurantaohjelmia on kehitetty. Suunnittelupäätökset , kuten käyttäjien yksityisyyttä, tietojen tallennusta ja turvallisuutta koskevat päätökset, vaihtelevat sovellusten välillä. Useimmissa tapauksissa eri sovellukset eivät ole yhteentoimivia, mikä voi heikentää niiden tehokkuutta, jos maassa käytetään useita sovelluksia tai kun ihmiset matkustavat kansallisten rajojen yli. On ehdotettu, että yhden avoimen lähdekoodin sovelluksen (tai pienen sarjan) rakentaminen, jota kaikki voivat käyttää, varmistaa yhteentoimivuuden ja on kehitetty vankkaksi sovellukseksi, johon kaikki käyttävät energiaansa-standardoitua työvoimaa varten optimaalinen muotoilu ja yhdistetty suurin mahdollinen innovatiivinen kapasiteetti olisi ollut parempi kuin tällainen erittäin rinnakkainen kehitys.
Käyttö ja tehokkuus
Unincentivized ja aina täysin vapaaehtoista Tällaisten digitaalisten kontaktijäljitykseen sovellukset julkisen todettiin olevan alhainen, vaikka sovellukset on rakennettu säilyttämään yksityisyyden, mikä johtaa alhainen käyttökelpoisuuden ohjelmistojen pandemian lieventäminen huhtikuussa 2021. puute mahdollisista ominaisuudet ja pysyvät, yleiset virheet vähensivät niiden hyödyllisyyttä entisestään. Tällaisen sovelluksen käyttö yleensä tai tiettyinä aikoina ei monissa tai kaikissa tapauksissa ole todistettavissa.
Sisäänkirjautumistoiminto
Jotkin sovellukset sallivat myös sisäänkirjautumiset, jotka mahdollistavat kontaktien jäljittämisen ja altistumisilmoitukset julkisiin tiloihin, kuten kuntokeskuksiin, saapumisen jälkeen.
Digitaaliset rokotustodistukset
Digitaaliset rokotepassit ja rokotustodistukset ovat ja käyttävät ohjelmistoa henkilön koronavirusrokotustilan tarkistamiseen.
Tällaiset todistukset voivat antaa rokotetuille henkilöille mahdollisuuden päästä yleisön tapahtumiin, rakennuksiin ja palveluihin, kuten lentokoneisiin, konserttipaikkoihin ja terveysklubeihin, ja matkustaa rajojen yli. Tämä voi mahdollistaa osittaisen uudelleen avaamisen. Lawrence Gostin totesi, että rokotusten todistamiseen on valtava taloudellinen ja sosiaalinen kannustin.
Esteet ja eettiset seuraukset
COVID-19-rokotteet jaetaan yleensä tartuntariskien perusteella, ja rokotustilan todistukseen perustuvien etuoikeuksien myöntämisellä on joitain eettisiä vaikutuksia , kuten kaikilla muilla mekanismeilla/tekijöillä, joilla yhteiskunta myöntää etuja yksilöille. Esimerkiksi rokotustilaan perustuvat etuoikeudet voivat johtaa siihen, että ihmiset, joilla ei ole suurta riskiä sairastua COVID-19-infektioon tai joilla on vaikea sairausennuste, saavat suuren osan rokotettujen annosten rajoitetusta tarjonnasta (yhteiskunnan rahoitusmekanismien kautta) ja rokotetuille ihmisille myönnetään luvat, joita rokotetut voivat pitää "epäoikeudenmukaisina". Lisäksi tällaiset varmenteet voivat vaatia joukon väärentämisen estäviä , yksityisyyttä kunnioittavia, todennettavia, aitoutta varmistavia, tietojen pätevyyttä varmistavia, turvallisia digitaalisia sertifiointitekniikoita-vankan digitaalisen allekirjoituksen salauspohjaisen ohjelmiston, jota ei ehkä ole vielä olemassa. Lisäksi tällaiset etuoikeusmekanismit voivat pahentaa eriarvoisuutta, lisätä tahallisten tartuntojen tai tartunnan riskiä ja riippua tai lisätä riippuvuutta rokotuksesta, joka estää COVID-19-tartunnan, mikä WHO: n mielestä on edelleen epävarmaa. Kansanterveydellisiä perusteluja välttää ennaltaehkäisevä sairaus tai muiden kuolema ei saa jakaa tai välittää tehokkaasti merkittäville väestönosille. Suurella osalla vanhuksista ei ole älypuhelimia, joihin monet digitaaliset rokotustodistukset voivat luottaa.
Design
Useat ryhmät ovat todenneet, että yhteiset standardit ovat tärkeitä ja että yksi yhteinen ja optimaalinen standardi kullekin tarkoitukselle olisi paras. Koska sen kollektiiviseen suunnitteluun ei ole olemassa riittäviä teknisiä nopeita mekanismeja-tai siitä on saatu aikaan yksimielisyys-, jotkut tiimit kehittävät ristiin yhteensopivia ratkaisuja. Samoin tällaisten tekniikoiden suunnittelu ja kehittäminen on hyvin rinnakkaista eikä yhteistyöhön perustuvaa, tehokasta ja integroivaa. Hallitukset haluavat usein varmistaa tietojen itsenäisyyden . Joidenkin asiantuntijoiden mukaan kansallisten hallitusten olisi pitänyt aikaisemmin kehittää - tai auttaa kehittämään - standardoitu, turvallinen, digitaalinen todiste rokotuksista. Yhdysvalloissa tällaisia digitaalisia sertifikaatteja kehittää yksityinen sektori, ja pienet yritystiimit tuottavat suuren määrän erilaisia ratkaisuja eivätkä valtion rahoittamat organisaatiot ole suunnitelleet rokotustietokantaa. Monien ratkaisujen kehittäminen voi johtaa suureen määrään tietoturvahaavoittuvuuksia eikä mitään erittäin vankkaa, yksityisyyttä kunnioittavaa, laajennettavaa, suorituskykyistä ja yhteentoimivaa ohjelmistoa, jota voidaan kuitenkin kehittää, parantaa tai siitä tulee standardivuosi useiden sovellusten julkaisemisen jälkeen. ja käytetty. Saskia Popescu ja Alexandra Phelan väittävät, että "kaikki siirrot rokotepassien käyttöönottamiseksi on koordinoitava kansainvälisesti".
WHO on perustanut - pieni ja nonparticipative - "työryhmä keskittyi normien luomista yhteisen arkkitehtuurin digitaalisen älykäs rokotustodistuksia tukemaan rokotteen (t) vastaan COVID-19 ja muut immunizations".
COVID-19 valtakirjojen aloitteen isännöi Linux Foundation kansanterveyden (LFPH) on maailmanlaajuinen aloite pyrkii kehittää ja ottaa käyttöön yksityisyyden säilyttävää, ilkivaltasuojatun ja todennettavissa tilitietojen sertifiointihankkeita perustuu avoimeen standardiin Todennettava valtakirjojen (pääomasijoittajat).
Kyberturvallisuusasiantuntija Laurin Weissinger väittää, että on tärkeää, että tällaiset ohjelmistot ovat täysin ilmaisia ja avoimen lähdekoodin , että ne selkeyttävät käsitteet ja mallit ajoissa, että turvallisuusasiantuntijat testaavat sen ja tunkeutuvat tietoon siitä, mitä ja miten tietoja kerätään ja käsitellään. tarvitaan luottamuksen rakentamiseksi. Jenny Wanger, Linux -säätiön ohjelmien johtaja, väittää myös, että tällaisten ohjelmistojen on oltava avoimen lähdekoodin välttämättömiä. ACLU: n vanhempi politiikan analyytikko Jay Stanley vahvistaa tämän käsityksen ja varoittaa, että "arkkitehtuuri, joka ei ole hyvä avoimuuden, yksityisyyden tai käyttäjän hallinnan kannalta", voi asettaa "huonon standardin" tuleville sovelluksille ja järjestelmille, jotka isännöivät tunnistetietoja.
Israelissa, Virossa ja Islannissa tällaisia passeja käytetään jo. Muissa paikoissa, kuten New Yorkissa, on käynnissä pilottiohjelmia. Monet muut maat ja ammattiliitot harkitsevat tai suunnittelevat tällaisia passeja ja/tai todistuksia.
Ohjelmistot etätyöhön, etäopetukseen, telelääketieteeseen, tuotteiden toimitukseen, sähköiseen hallintoon ja videoneuvotteluihin
Verkkosivustot
Web -ohjelmistoa on käytetty yleisön tiedottamiseen pandemian viimeisimmästä tilasta. Wiki Wikipedia ja COVID-19 mittaristot käytettiin laajasti saamiseksi yhteen, integroitu ja luotettavaa tietoa pandemian.
 |
Scholialla on profiili SARS-CoV-2: lle (Q82069695) . |
Wikimedia-projekti Scholia tarjoaa graafisen käyttöliittymän Wikidatan tietojen ympärille- kuten kirjallisuutta tietystä koronavirusproteiinista-, joka voi auttaa tutkimuksessa, tutkimusanalyysissä, tietojen yhteentoimivuudessa, automaattisissa sovelluksissa, säännöllisissä päivityksissä ja tiedon louhinnassa.
Kansalaiset kuuntelivat useita erilaisia verkkosivustoja ennakoivasti ja pyrkivät selvittämään, mitkä toiminnot olivat sallittuja ja mitkä kiellettyjä - kuten ulkonaliikkumiskieltojen voimassaoloajat - jotka muuttuivat jatkuvasti pandemian aikana ja vaihtelivat myös sijainnin mukaan.
Tutkimuksessa todettiin, että Saksan hallituksen järjestämän Internet-teknologian kautta järjestetyn hackathonin tulokset ovat "konkreettisia".
Vastauksena COVID-19 pandemian, ryhmä verkossa arkistohoitajien ovat käyttäneet open access PHP- ja Linux-pohjainen varjo kirjasto Sci-Hub luoda arkiston yli 5000 artikkeleita koronaviruksissa . He vahvistivat, että arkiston julkinen saatavuus on tällä hetkellä laitonta, mutta pitävät sitä moraalisena pakollisena . Sci-Hub tarjoaa ilmaisen täyden pääsyn useimpiin COVID-19-pandemiaa koskeviin tieteellisiin julkaisuihin.
Lisäksi useat vanhat tieteelliset kustantajat ovat luoneet avoimen pääsyn portaaleja, kuten Cambridge University Press , Scholarly Publishing and Academic Resources Coalitionin Eurooppa -haara , The Lancet , John Wiley and Sons ja Springer Nature .
Lääketieteellinen ohjelmisto
GNU Health
Avoimen lähdekoodin, Qt- ja GTK-pohjaiseen GNU Health -järjestelmään on jo asennettu useita oletusominaisuuksia, jotka tekevät siitä hyödyllisen pandemioiden aikana. Koska ohjelmisto on avoimen lähdekoodin, sen avulla monet eri osapuolet voivat yhdistää ponnistelut olemassa olevaan yhteen integroituun ohjelmaan - eri ohjelmia eri tarkoituksiin tai eri asiakkaille ja useita ohjelmia kullekin tarkoitukselle - sen käyttökelpoisuuden parantamiseksi pandemian aikana ja sopeutumiseen se heidän tarpeisiinsa. Jo olemassa oleviin ominaisuuksiin kuuluu tapa, jolla kliiniset tiedot saatetaan saataville ja päivitetään välittömästi missä tahansa terveydenhuollon laitoksessa ainutlaatuisen "Personal Universal ID" -tunnisteen, laboratoriokokeiden raporttimallien ja -toimintojen, digitaalisen allekirjoituksen ja tietojen salauksen sekä tallennuksen kautta. sairauskertomuksista. Teoriassa ohjelmistoa voitaisiin käyttää tai muokata esimerkiksi COVID-19-testauksen ja COVID-19-tutkimuksen tukemiseksi, koska anonyymit potilaan hoidot, sairaushistoria ja yksilölliset tulokset-myös tavallisten perusterveydenhuollon lääkäreiden-voidaan jakaa turvallisesti, mikä voi nopeuttaa tällaista tutkimusta ja kliinisiä kokeita . Ohjelmistoa on pidetty mahdollisena selkärankina vahvalle, kestävälle kansanterveysinfrastruktuurille, joka perustuu yhteistyöhön.
Ohjelmisto COVID-19-testaukseen
Baijerissa, Saksassa, 44 000 testituloksen ilmoittamisen viivästyminen johtui tarvittavien ohjelmistojen käytön tai valmistelun tai kehityksen puutteesta.
Rokotusten hallinta
Ohjelmistoa käytetään hallitsemaan rokotteiden jakelua , jotka on pidettävä kylminä, ja kirjaamaan, ketkä henkilöt ovat jo saaneet rokotteen ja mitkä. Tarvittavan ohjelmiston käytön tai valmistelun tai kehityksen puute aiheutti viiveitä ja muita ongelmia.
Seulonta
Kiinassa Web-tekniikoita käytettiin yksilöiden seulomiseen ja ohjaamiseen sopiviin resursseihin. Taiwanissa infrapuna -lämpökameroita käytettiin lentokentillä kuumeisten henkilöiden nopeaan havaitsemiseen. Koneoppimista on käytetty COVID-19: n nopeaan diagnosointiin ja riskien ennustamiseen.
Karanteeni
Laitteiston ja ohjelmiston elektronisen seurannan tarkoituksena on ollut varmistaa ja varmistaa tartunnan saaneiden henkilöiden noudattaminen karanteenissa. Mobiilisovelluksiin perustuvat ratkaisut on kuitenkin todettu riittämättömiksi. Lisäksi erilaiset ohjelmistomallit voivat uhata kansalaisvapauksia ja loukata yksityisyyttä.
Nextstrain
Nextstrain on avoimen lähdekoodin alustan patogeenin genomista tietoja, kuten noin viruksen kehittyminen ja SARS-CoV-2 ja sitä käytettiin laajasti aikana COVID-19 pandemian, kuten tutkimus- noin uusia variantteja SARS-CoV-2 .
Tietojen jakaminen ja tekijänoikeudet
Maaliskuussa 2021 suuren joukon organisaatioiden ja tunnettujen tutkijoiden ja asiantuntijoiden tukema ja lähinnä Intian ja Etelä-Afrikan järjestöjen ehdottama ehdotus kutsui kansainvälistä viranomaista Maailman kauppajärjestöä (WTO) vähentämään COVID-19-estämisen tekijänoikeuden esteitä. ja hoito. Vuonna 2020 professori Sean Flynn totesi, että "vain pieni osa maista sallii tekstin ja tiedon louhinnan tietokantojen jakamisen yhteistyössä tarvittavien tutkijoiden välillä, myös rajojen yli."
Rokotteen tuotanto
Ohjelmistoa on käytetty rokotteisiin liittyvien tietojen vuotamisessa ja teollisessa vakoilussa. Koneoppimista on sovellettu rokotteiden tuottavuuden parantamiseksi.
Mallinnusohjelmisto
Tieteellinen ohjelmisto malleja ja simulaatioita SARS-CoV-2, mukaan lukien leviäminen, toimintamekanismit ja ominaisuuksia, tehoa mahdollisia hoitoja, siirto riskejä, rokotus mallinnus / seuranta jne ( virtauslaskenta , laskennallinen epidemiologia , laskennallisen biologian / laskennallisen systeemibiologian , ...)
Mallinnusohjelmistoja ja niihin liittyviä ohjelmistoja käytetään myös ympäristövaikutusten (katso #Web -sivustot ) ja talouden arviointiin .
Mallien kaltaisia tuloksia käytetään tieteelliseen päätöksentekoon , tieteellisiin suosituksiin ja hoitojen kehittämiseen.
Taitto@home
Maaliskuussa 2020 vapaaehtoisten hajautetun tietojenkäsittelyn projekti Folding @ home tuli maailman ensimmäinen järjestelmä saavuttaa yhden exaFLOPS . Järjestelmä simuloi proteiinilaskostumisen , käytettiin lääketieteellisen tutkimuksen COVID-19 ja saavutti nopeus on noin 2,43 x86 exaFLOPS 13 päivää huhtikuuta vuonna 2020 - monta kertaa nopeammin kuin nopein supertietokone tätä päivämäärää huippukokoukseen .
Samassa kuussa myös Rosetta@home -hajautettu tietotekniikkahanke liittyi toimintaan. Hanke käyttää vapaaehtoisten tietokoneita SARS-CoV-2-viruksen proteiinien mallintamiseen mahdollisten lääkekohteiden löytämiseksi tai uusien proteiinien kehittämiseksi viruksen neutraloimiseksi. Tutkijat ilmoittivat, että Rosetta@home -sovelluksen avulla he pystyivät "ennustamaan tarkasti tärkeän koronavirusproteiinin atomimittakaavan rakenteen viikkoja ennen kuin se voitaisiin mitata laboratoriossa".
Toukokuussa 2020 Scripps Researchin ja IBM: n World Community Gridin välinen OpenPandemics — COVID-19 -yhteistyö käynnistettiin . Kumppanuus on hajautettu tietojenkäsittelyprojekti, joka "suorittaa automaattisesti [yhdistettyjen kotitietokoneiden] taustalla simuloidun kokeen, joka auttaa ennustamaan tietyn kemiallisen yhdisteen tehokkuuden mahdollisena hoitona COVID-19: lle ".
COVID-19-huumeiden tutkimus ja lääkekehitys
Supertietokoneita-mukaan lukien maailman nopeimmat yksittäiset supertietokoneet Summit ja Fugaku- on käytetty yritettäessä tunnistaa mahdolliset hoidot suorittamalla simulaatioita olemassa olevien, jo hyväksyttyjen lääkkeiden tietojen kanssa. Alla on lueteltu kaksi varhaista esimerkkiä supertietokoneiden yhteenliittymistä:
- Maaliskuussa 2020 Yhdysvaltojen energiaministeriö , National Science Foundation , NASA , teollisuus ja yhdeksän yliopistoa yhdensivät resursseja käyttääkseen supertietokoneita IBM: ltä yhdessä Hewlett Packard Enterprisen , Amazonin , Microsoftin ja Googlen pilvipalveluresurssien kanssa huumeiden löytämiseksi . COVID-19 High Performance Computing Consortiumin tavoitteena on myös ennustaa tautien leviämistä, mallintaa mahdollisia rokotteita ja seuloa tuhansia kemiallisia yhdisteitä suunnitellakseen COVID-19-rokotteen tai -hoidon.
- C3.ai Digital Transformation Institute, Microsoftin lisäkonsortio, kuusi yliopistoa (mukaan lukien Massachusetts Institute of Technology , ensimmäisen konsortion jäsen) ja National Center for Supercomputer Applications Illinoisissa, C3.ai: n alaisuudessa , tekoälyohjelmistoyritys, yhdistävät supertietokoneresursseja lääkkeiden löytämiseen, lääketieteellisten protokollien kehittämiseen ja kansanterveysstrategian parantamiseen sekä myöntävät suuria apurahoja tutkijoille, jotka ehdottivat toukokuuhun mennessä käyttämään tekoälyä vastaavien tehtävien suorittamiseen.
Katso myös
- Laskennan aikajana 2020–2029
- Pandemian ehkäisy#Valvonta ja kartoitus
- COVID-19-valvonta
- Tiimityö
- Tiedonhallinta
- Avoimen lähdekoodin tuuletin
- Bioinformatiikka
- COVID-19-pandemian vaikutus tieteeseen ja teknologiaan#Tietokone- ja koneoppimistutkimus ja kansalaistiede
- Kansanterveyden lieventäminen COVID-19#Tietotekniikka
- Teknologiapolitiikka
Viitteet
Ulkoiset linkit
- Asadzadeh, Afsoon; Pakkhoo, Saba; Saeidabad, Mahsa Mirzaei; Khezri, sankari; Ferdousi, Reza (1. tammikuuta 2020). "Tietotekniikka COVID-19-epidemian hätätilanteiden hallinnassa" . Informatiikka lääketieteessä avattu . 21 : 100475. doi : 10.1016/j.imu.2020.100475 . ISSN 2352-9148 . PMC 7661942 . PMID 33204821 ., tieteellinen katsaus katsaukseen siitä, miten IT-sovelluksia voitaisiin käyttää COVID-19- epidemian ja pandemian aikana