Szoftverek használata és fejlesztése a COVID -19 járvány enyhítésére - Use and development of software for COVID-19 pandemic mitigation
Különféle szoftvereket fejlesztettek ki és használtak a COVID-19 járvány enyhítésére . Ide tartoznak a mobilalkalmazások a kapcsolatok nyomon követésére és a fertőzési kockázatokról szóló értesítések , az oltási státuszt igazoló digitális útlevelek, a lezárások és általában a társadalmi távolságtartás engedélyezésére vagy hatékonyságának javítására szolgáló szoftverek, a kapcsolódó információs szolgáltatások létrehozására szolgáló webes szoftverek és a a COVID-19 enyhítésére irányuló kutatás és fejlesztés.
Kapcsolatkövetés
COVID-19 alkalmazások vannak a mobil szoftverek számára digitális kapcsolati felkutatása során COVID-19-világjárvány , azaz a folyamat azonosítása személyek ( „névjegy”), aki már kapcsolatba fertőzött egyén.
Számos alkalmazást fejlesztettek ki vagy javasoltak hivatalos hatósági támogatással egyes területeken és joghatóságokban. Számos keretrendszert fejlesztettek ki a kapcsolattartó alkalmazások létrehozására. Adatvédelmi aggályok merültek fel, különösen azoknál a rendszereknél, amelyek az alkalmazásfelhasználók földrajzi helyzetének nyomon követésén alapulnak.
A kevésbé tolakodó alternatívák közé tartozik a Bluetooth jelek használata a felhasználó más mobiltelefonokhoz való közelségének naplózására. 2020. április 10-én a Google és az Apple közösen bejelentették, hogy integrálják az ilyen Bluetooth-alapú alkalmazások támogatásához szükséges funkciókat közvetlenül Android és iOS operációs rendszerükbe . A világ leggyorsabban növekvő alkalmazásává vált az indiai Aarogya Setu COVID-19 nyomkövető alkalmazás , amely a megjelenése első 13 napjában 50 millió felhasználóval legyőzte a Pokémon Go- t. ( Teljes cikk ... )
Tervezés
Sok különböző kapcsolatkövető alkalmazást fejlesztettek ki. A tervezési döntések, például a felhasználók magánéletével, adattárolásával és biztonságával kapcsolatos döntések az alkalmazások között eltérőek. A legtöbb esetben a különböző alkalmazások nem átjárhatóak, ami csökkentheti hatékonyságukat, ha több alkalmazást használnak egy országban, vagy amikor az emberek országhatárokon át utaznak. Javasolták, hogy egyetlen nyílt forráskódú alkalmazás (vagy annak egy kis halmaza) felépítése, amelyet mindenki használhat, biztosítja az interoperabilitást , és robusztus alkalmazásként lett kifejlesztve, amelybe mindenki energiát fektet-egy csoportosított munkaerő érdekében, szabványosítva az optimális kialakítás és a maximális innovatív kapacitás kombinációja előnyösebb lett volna az ilyen erősen párhuzamos fejlesztéssel szemben.
Használat és hatékonyság
Az ilyen digitális névjegy -követési alkalmazások nyilvános, nem ösztönzött és mindig teljesen önkéntes használatát a nyilvánosság alacsonynak találta, még akkor is, ha az alkalmazásokat a magánélet védelmére tervezték, ami 2021 áprilisától a szoftver alacsony hasznosságát eredményezi a járvány enyhítésében. funkciók és a tartós, elterjedt hibák tovább csökkentették hasznosságukat. Egy ilyen alkalmazás használata általában vagy bizonyos időpontokban sok esetben vagy nem minden esetben bizonyítható.
Bejelentkezés funkció
Egyes alkalmazások lehetővé teszik a "bejelentkezéseket" is, amelyek lehetővé teszik a kapcsolatfelvételt és az expozíciós értesítéseket, miután beléptek nyilvános helyszínekre, például fitneszközpontokba.
Digitális oltási bizonyítványok
A digitális oltási útlevelek és oltási bizonyítványok szoftverek, amelyek ellenőrzik a személy koronavírus elleni oltási állapotát.
Az ilyen igazolások lehetővé tehetik az oltott személyek számára, hogy hozzáférjenek a nyilvánosság eseményeihez, épületeihez és szolgáltatásaihoz, például repülőgépekhez, koncerthelyszínekhez és egészségklubokhoz, és utazzanak határokon át. Ez lehetővé teheti a részleges újranyitást. Lawrence Gostin kijelentette, hogy óriási gazdasági és társadalmi ösztönzés rejlik a védőoltások ilyen bizonyításában.
Akadályok és etikai következmények
A COVID-19 vakcinákat általában fertőzési kockázatok alapján osztják szét, és az oltási státusz tanúsítványon alapuló jogosultságok megadása bizonyos etikai vonzattal jár , mint bármely más olyan mechanizmus/tényező, amellyel a társadalom kiváltságokat biztosít az egyéneknek. Például az oltási státuszon alapuló kiváltságok ahhoz vezethetnek, hogy a COVID-19-fertőzés vagy a betegség súlyos előrejelzésének nincsenek kitéve azok az emberek, akik a védőoltási dózisok korlátozott kínálatából (a társadalom finanszírozási mechanizmusain keresztül) nagy részt megszereznek. az oltott embereknek engedélyt kell adni, amelyet a vakcinázatlan személyek "tisztességtelennek" tekinthetnek. Ezenkívül az ilyen tanúsítványok megkövetelhetik a hamisításbiztos, a magánélet tiszteletben tartását, az ellenőrizhetőséget, a hitelességet biztosító, az adatok érvényességét biztosító, biztonságos digitális tanúsítási technológiákat-egy robusztus digitális aláírás- kriptográfia-alapú szoftvert, amely esetleg még nem létezik. Ezenkívül az ilyen kiváltságmechanizmusok fokozhatják az egyenlőtlenségeket, növelhetik a szándékos fertőzések vagy az átvitel kockázatát, és függhetnek vagy fokozhatják az oltástól való függőséget, megakadályozva a COVID-19 terjedését, amelyet a WHO továbbra is bizonytalannak tart. A megelőzhető megbetegedések vagy mások halálának elkerülését szolgáló közegészségügyi indoklást nem lehet megosztani vagy hatékonyan közölni a lakosság jelentős részével. Az idősek nagy részének nincs okostelefonja, amelyre sok digitális oltási bizonyítvány tervezhet.
Tervezés
Számos csoport kijelentette, hogy a közös szabványok fontosak, és minden célra egyetlen közös és optimális szabvány lenne a legjobb. Mivel nincsenek megfelelő technikai gyors mechanizmusok a közös tervezéshez-vagy szilárd konszenzust teremtenek-, egyes csapatok keresztkompatibilis megoldásokat dolgoznak ki. Hasonlóképpen, az ilyen technológiák tervezése és fejlesztése erősen párhuzamos, nem pedig együttműködő, hatékony és integráló. A kormányok gyakran szeretik biztosítani az adatok szuverenitását . Egyes szakértők szerint a nemzeti kormányoknak korábban kellett volna kifejleszteniük - vagy segíteniük a szabványosított, biztonságos, digitális bizonyítékot az oltásról. Az Egyesült Államokban a digitális szakszolgálati tanúsítványokat a magánszektor fejleszti, és számos különböző megoldást készít kisvállalati csapatok, és az államilag finanszírozott szervezetek nem terveznek oltási adatbázist. Számos megoldás kifejlesztése számos biztonsági rést eredményezhet, és nincs olyan erős, adatvédelmi tiszteletben tartó, kiterjeszthető, teljesítő és interoperábilis szoftver, amelyet azonban a nagyszámú alkalmazás közzététele után fejleszthetnek, javíthatnak vagy szabványossá tehetnek és használt. Saskia Popescu és Alexandra Phelan azzal érvel, hogy "a vakcinaútlevelek bevezetésére irányuló lépéseket nemzetközi szinten kell összehangolni".
A WHO létrehozott egy-kicsi és nem résztvevő-munkacsoportot, amely a COVID-19 elleni védőoltás (ok) t támogató digitális intelligens oltási tanúsítvány közös architektúrájának szabványainak kialakítására összpontosított.
A Linux Foundation Public Health (LFPH) által szervezett COVID-19 hitelesítési kezdeményezés globális kezdeményezés, amely a nyílt szabványos verifikálható hitelesítő adatokon (VC) alapuló magánélet-megőrző, hamisítás-nyilvánvaló és ellenőrizhető hitelesítési tanúsítvány-projektek fejlesztésén és bevezetésén dolgozik .
Laurin Weissinger kiberbiztonsági szakértő szerint fontos, hogy az ilyen szoftverek teljesen ingyenesek és nyílt forráskódúak legyenek , időben tisztázzák a koncepciókat és a terveket, hogy a biztonsági szakértők teszteljék a behatolást, és közöljék, hogy milyen módon és hogyan gyűjtsék és dolgozzák fel az adatokat. szükséges a bizalom kiépítéséhez. Jenny Wanger, a Linux Foundation programigazgatója is azt állítja, hogy elengedhetetlen ahhoz, hogy az ilyen szoftverek nyílt forráskódúak legyenek. Az ACLU vezető szakpolitikai elemzője, Jay Stanley megerősíti ezt a felfogást, és figyelmeztet arra, hogy az "architektúra, amely nem tesz jót az átláthatóságnak, az adatvédelemnek vagy a felhasználói ellenőrzésnek", "rossz mércét" állíthat fel a hitelesítő adatokat tároló jövőbeni alkalmazások és rendszerek számára.
Izraelben, Észtországban és Izlandon már használnak ilyen útleveleket. Más helyeken, például New Yorkban, kísérleti programokat hajtanak végre. Sok más ország és szakszervezet fontolgatja vagy tervezi az ilyen útleveleket és/vagy bizonyítványokat.
Szoftver távmunkához, távoktatáshoz, távgyógyászathoz, termékek szállításához, e -kormányzáshoz és videokonferenciákhoz
Webhelyek
Webes szoftvert használtak a nyilvánosság tájékoztatására a járvány legújabb állapotáról. A wiki Wikipedia és a COVID-19 irányítópultokat széles körben használták a járványról összesített, integrált és megbízható információk megszerzésére.
 |
A Scholia rendelkezik a SARS-CoV-2 profiljával (Q82069695) . |
A Scholia Wikimedia projekt grafikus felületet biztosít a Wikidata adatai körül- például egy adott koronavírus-fehérjéről szóló szakirodalom-, amely segíthet a kutatásban, a kutatás-elemzésben, az adatok interoperabilis kialakításában, az automatizált alkalmazásokban, a rendszeres frissítésekben és az adatbányászatban.
Különféle weboldalak sokaságát keresték fel a polgárok proaktív módon, hogy megtudják, mely tevékenységek engedélyezettek és melyek tiltottak - például a kijárási tilalom érvényességi ideje -, amelyek folyamatosan változtak a járvány során, és helyszínként is változtak.
Egy tanulmány szerint "kézzelfogható" egy német kormány által szervezett hackathon eredménye, amelyet internetes technológiákon keresztül tartottak.
Válaszul a COVID-19-járvány, egy csoport internetes levéltárosok használják a nyílt hozzáférés PHP és Linux alapú árnyék könyvtár Sci-Hub archívum létrehozására több mint 5000 cikkek coronavírusokra . Megerősítették, hogy az archívum nyíltan hozzáférhetővé tétele jelenleg törvényellenes, de erkölcsi kötelességnek tartják . A Sci-Hub ingyenes teljes hozzáférést biztosít a legtöbb tudományos publikációhoz a COVID-19 járványról.
Ezen kívül több régi tudományos kiadók által létrehozott nyílt hozzáférés portálok, beleértve a Cambridge University Press , az Európa ága a Tudományos Kiadás és Akadémiai Kutatók Koalíció , The Lancet , John Wiley and Sons , és Springer Nature .
Orvosi szoftver
GNU Health
A nyílt forráskódú, Qt- és GTK-alapú GNU Health számos alapértelmezett funkcióval rendelkezik, amelyek hasznosak a járványok idején. Mivel a szoftver nyílt forráskódú, sok különböző fél számára lehetővé teszi az erőfeszítések összevonását egy meglévő egyetlen integrált programon - a különböző célú programok vagy a különböző ügyfelek, valamint az egyes célokra szolgáló többféle programok helyett - a járvány idején való hasznosságának növelése és az alkalmazkodás érdekében szükségleteiknek megfelelően. A már meglévő funkciók magukban foglalják a klinikai információk elérhetővé tételének és azonnali frissítésének módját bármely egészségügyi intézményben az egyedi "Személyi univerzális azonosító", a laboratóriumi tesztjelentések sablonjai és funkciói, valamint az adatok digitális aláírásának és titkosításának, valamint tárolásának funkciói révén orvosi nyilvántartások. Elméletileg a szoftver használható vagy módosítható, például a COVID-19 tesztelésére és a COVID-19-vel kapcsolatos kutatások segítésére, mivel az anonimizált betegkezelések, a kórtörténet és az egyéni eredmények biztonságos megosztása-beleértve a közös alapellátó orvosokat is-felgyorsíthatja az ilyen kutatásokat és klinikai vizsgálatokat . A szoftvert az együttműködésen alapuló robusztus, fenntartható közegészségügyi infrastruktúra lehetséges gerincének tekintették .
Szoftver a COVID-19 teszteléséhez
Bajorországban, Németországban a 44 000 vizsgálati eredmény közlésének késedelmét okozta a szükséges szoftverek használatának, előkészítésének vagy fejlesztésének hiánya.
Oltáskezelés
A szoftvert arra használják, hogy kezelje a vakcinák forgalmazását , amelyeket hidegen kell tartani, és rögzítse, hogy mely személyek kaptak - és mely - oltást. A használat vagy az előkészítő telepítés vagy a szükséges szoftverek fejlesztésének hiánya késleltetést és egyéb problémákat okozott.
Szűrés
Kínában a webes technológiákat használták az egyének szűrésére és a megfelelő erőforrásokra való irányítására. Tajvanon a repülőtereken infravörös hőkamerákat használtak a lázas személyek gyors észlelésére. A gépi tanulást a COVID-19 gyors diagnosztizálására és kockázatok előrejelzésére használták.
Karanténba helyezés
A hardveres és szoftveres elektronikus felügyelet célja annak biztosítása és ellenőrzése, hogy a fertőzött személyek betartják-e a karantént. A mobilalkalmazásokon alapuló megoldásokat azonban elégtelennek találták. Ezenkívül a különféle szoftverek fenyegethetik a polgári szabadságjogokat és sérthetik a magánélet védelmét.
Nextstrain
Nextstrain egy nyílt forráskódú platform patogén genomiális adatok, mint például mintegy virális alakulását a SARS koronavírus-2 , és széles körben alkalmazzák a COVID-19 járvány például a kutatási mintegy újszerű változatainak SARS koronavírus-2 .
Adatmegosztás és szerzői jog
2021 márciusában számos szervezet és kiemelkedő kutató és szakértő által támogatott, főként indiai és dél-afrikai szervezetek által kezdeményezett javaslat, amelyet a nemzetközi hatóság a Kereskedelmi Világszervezetnek (WTO) nevezett, hogy csökkentse a szerzői jogi akadályokat a COVID-19 megelőzése, korlátozása terén. és a kezelés. Sean Flynn professzor 2020 -ban megjegyezte, hogy "az országok csak egy kisebb része engedélyezi a szöveg- és adatbányászati adatbázisok megosztását az együttműködéshez szükséges kutatók között, beleértve a határokat is."
Vakcinagyártás
A szoftvert a vakcinákkal kapcsolatos adatok szivárgásában és ipari kémkedésében használták . Gépi tanulást alkalmaztak a vakcina termelékenységének javítására.
Modellező szoftver
Tudományos szoftver modellek és szimulációk a SARS koronavírus-2, beleértve a terjedését, működési mechanizmusait és tulajdonságai, hatékonysága lehetséges kezelések, átviteli kockázatok, valamint a védőoltás modellezési / ellenőrzése, stb ( Computational Fluid Dynamics , számítási járványtan , számítógépes biológia / számítógépes rendszerek biológia , ...)
A modellező szoftvereket és a kapcsolódó szoftvereket a környezetre (lásd a #Websites ) és a gazdaságra gyakorolt hatások értékelésére is használják .
Az ilyen modellek eredményeit felhasználják a tudományon alapuló politikaalkotásban , a tudományon alapuló ajánlásokban és a kezelések kidolgozásában.
Összecsukható@home
2020 márciusában az önkéntes Folding@home számítástechnikai projekt lett a világ első rendszere, amely elérte az exaFLOPS -t . A rendszer a fehérjék hajtogatását szimulálja , a COVID-19 orvosi kutatására használták, és 2020. április 13-ig megközelítőleg 2,43 x86 exaFLOPS sebességet ért el-sokszor gyorsabban, mint az eddigi csúcstalálkozó leggyorsabb szuperszámítógépe .
Ugyanebben a hónapban a Rosetta@home elosztott számítástechnikai projekt is csatlakozott az erőfeszítésekhez. A projekt önkéntesek számítógépeivel modellezi a SARS-CoV-2 vírus fehérjéit, hogy felfedezze a potenciális gyógyszercélokat, vagy új fehérjéket fejlesszen ki a vírus semlegesítésére. A kutatók bejelentették, hogy a Rosetta@home használatával képesek voltak "pontosan megjósolni egy fontos koronavírus-fehérje atomi léptékű szerkezetét hetekkel a laboratóriumban történő mérés előtt".
2020 májusában elindult az OpenPandemics-COVID-19 partnerség a Scripps Research és az IBM World Community Grid között . A partnerség egy elosztott számítástechnikai projekt, amely "automatikusan lefuttat egy szimulált kísérletet a [csatlakoztatott otthoni számítógépek] hátterében, amely segít megjósolni egy adott kémiai vegyület hatékonyságát a COVID-19 lehetséges kezelésében ."
A COVID-19 gyógyszer újrafelhasználja a kutatást és a gyógyszerfejlesztést
A szuperszámítógépeket-köztük a világ leggyorsabb egyetlen szuperszámítógép-csúcstalálkozóját és a Fugaku- t-arra használták, hogy azonosítsák a lehetséges kezeléseket szimulációk futtatásával a meglévő, már jóváhagyott gyógyszerek adataival. A szuperszámítógépes konzorciumok két korai példáját az alábbiakban soroljuk fel:
- Márciusban 2020-ban a United States Department of Energy , National Science Foundation , a NASA , az ipar és kilenc egyetem egyesített erőforrások hozzáférési szuperszámítógépek származó IBM , együtt a számítási felhő források Hewlett Packard Vállalat , Amazon , a Microsoft és a Google , a gyógyszerkutatásban . A COVID-19 nagy teljesítményű számítástechnikai konzorcium célja továbbá a betegségek terjedésének előrejelzése, a lehetséges vakcinák modellezése és több ezer vegyület szűrése a COVID-19 vakcina vagy terápia megtervezése érdekében.
- A C3.ai Digital Transformation Institute, a Microsoft további konzorciuma, hat egyetem (köztük a Massachusetts Institute of Technology , az első konzorcium tagja) és az Illinois -i Nemzeti Szuperszámítógép -alkalmazások Központja, a C3.ai égisze alatt. , egy mesterséges intelligenciával foglalkozó szoftvercég, a szuperszámítógép -erőforrásokat a gyógyszerek felfedezésére, az orvosi protokollok kidolgozására és a közegészségügyi stratégiák fejlesztésére összpontosítják, valamint nagy támogatásokat ítélnek oda azoknak a kutatóknak, akik májusra javasolták az AI alkalmazását hasonló feladatok elvégzésére.
Lásd még
- A számítástechnika ütemterve 2020–2029
- Járványmegelőzés#Felügyelet és feltérképezés
- COVID-19 megfigyelés
- Csapatmunka
- Információ menedzsment
- Nyílt forrású lélegeztetőgép
- Bioinformatika
- A COVID-19 világjárvány hatása a tudományra és a technológiára#Számítástechnikai és gépi tanulási kutatás és állampolgári tudomány
- A COVID-19 népegészségügyi hatásainak enyhítése#Informatikai technológia
- Technológiai politika
Hivatkozások
Külső linkek
- Asadzadeh, Afsoon; Pakkhoo, Saba; Saeidabad, Mahsa Mirzaei; Khezri, Hero; Ferdousi, Reza (2020. január 1.). "Informatikai technológia a COVID-19 járvány vészhelyzeti kezelésében" . Informatika az orvostudományban . 21 : 100475. doi : 10.1016/j.imu.2020.100475 . ISSN 2352-9148 . PMC 7661942 . PMID 33204821 ., tudományos áttekintés, amely áttekintést nyújt arról, hogyan használhatók az informatikai alkalmazások a COVID-19 járvány és járvány idején