Utilizzo e sviluppo di software per la mitigazione della pandemia di COVID-19 - Use and development of software for COVID-19 pandemic mitigation

Vedi anche: Impatto della pandemia di COVID-19 su scienza e tecnologia

Vari tipi di software sono stati sviluppati e utilizzati per mitigare la pandemia di COVID-19 . Questi includono app mobili per il tracciamento dei contatti e notifiche sui rischi di infezione, passaporti digitali per la verifica dello stato di vaccinazione, software per abilitare – o migliorare l'efficacia di – lockdown e distanziamento sociale in generale, software Web per la creazione di servizi informativi correlati e software per ricerca e sviluppo per la mitigazione del COVID-19.

Tracciamento dei contatti

Un'app di tracciamento dei contatti

Le app COVID-19 sono applicazioni software mobili per il tracciamento digitale dei contatti durante la pandemia di COVID-19 , ovvero il processo di identificazione delle persone ("contatti") che potrebbero essere state in contatto con un individuo infetto.

Sono state sviluppate o proposte numerose applicazioni, con il supporto ufficiale del governo in alcuni territori e giurisdizioni. Sono stati sviluppati diversi framework per la creazione di app di tracciamento dei contatti. Sono state sollevate preoccupazioni sulla privacy, in particolare sui sistemi basati sul monitoraggio della posizione geografica degli utenti dell'app.

Alternative meno invadenti includono l'uso di segnali Bluetooth per registrare la vicinanza di un utente ad altri telefoni cellulari. Il 10 aprile 2020, Google e Apple hanno annunciato congiuntamente che avrebbero integrato funzionalità per supportare tali app basate su Bluetooth direttamente nei loro sistemi operativi Android e iOS . L'app indiana di monitoraggio del COVID-19 Aarogya Setu è diventata l'applicazione in più rapida crescita al mondo, battendo Pokémon Go con 50 milioni di utenti nei primi 13 giorni dalla sua uscita. ( Articolo completo... )

Design

Sono state sviluppate molte diverse app di tracciamento dei contatti. Le decisioni di progettazione come quelle relative alla privacy degli utenti e all'archiviazione e alla sicurezza dei dati variano tra le app. Nella maggior parte dei casi le diverse app non sono interoperabili, il che può ridurne l'efficacia quando vengono utilizzate più app all'interno di un paese o quando le persone attraversano i confini nazionali. È stato suggerito che la creazione di un'unica app open source (o un piccolo insieme di tali) che sia utilizzabile da tutti, garantisca l' interoperabilità e sia sviluppata come un'app robusta in cui tutti stanno mettendo le proprie energie - per una forza lavoro in bundle, standardizzata design ottimale e massima capacità innovativa combinata, sarebbe stato preferibile a uno sviluppo così altamente parallelo.

Uso ed efficacia

Un uso non incentivato e sempre del tutto volontario di tali app di tracciamento dei contatti digitali da parte del pubblico è risultato essere basso anche se le app sono costruite per preservare la privacy, portando a una scarsa utilità del software per la mitigazione della pandemia a partire dall'aprile 2021. Una mancanza di possibili le caratteristiche e gli errori persistenti e prevalenti hanno ulteriormente ridotto la loro utilità. L'uso di tale app in generale o in periodi specifici non è in molti o tutti i casi dimostrabile.

Funzionalità di check-in

Alcune app consentono anche "check-in" che abilitano la tracciabilità dei contatti e le notifiche di esposizione dopo essere entrati in luoghi pubblici come i centri fitness.

Certificati di vaccinazione digitali

Articolo principale: Certificato internazionale di vaccinazione o profilassi § Vaccinazione COVID-19
Vedi anche: Passaporto di immunità § COVID-19

I passaporti digitali per i vaccini e i certificati di vaccinazione sono e utilizzano software per verificare lo stato di vaccinazione contro il coronavirus di una persona.

Tali certificati possono consentire alle persone vaccinate di accedere a eventi, edifici e servizi pubblici come aeroplani, luoghi di concerti e centri benessere e di viaggiare oltre confine. Ciò potrebbe consentire riaperture parziali. Lawrence Gostin ha affermato che esiste un enorme incentivo economico e sociale per tale prova delle vaccinazioni.

Ostacoli e implicazioni etiche

I vaccini COVID-19 sono generalmente distribuiti in base ai rischi di infezione e la concessione di privilegi basati sulla certificazione dello stato di vaccinazione ha alcune implicazioni etiche , come qualsiasi altro meccanismo/fattore con cui la società concede privilegi agli individui. Ad esempio, i privilegi basati sullo stato di vaccinazione possono portare le persone non ad alto rischio di infezione da COVID-19 o di una prognosi severa della malattia a ottenere un'ampia quota della fornitura limitata di dosi vaccinali (attraverso i meccanismi di finanziamento della società) e alle persone vaccinate di ottenere permessi che potrebbero essere visti come "ingiusti" da persone non vaccinate. Inoltre, tali certificati potrebbero richiedere una serie di a prova di manomissione, la privacy -respecting, verificabile, autenticità, garantendo, dati-validità-garantendo, sicure tecnologie digitali di certificazione - robusto firma digitale software di crittografia-based che non può esistere ancora. Inoltre, tali meccanismi di privilegio possono esacerbare la disuguaglianza, aumentare i rischi di infezioni o trasmissioni deliberate e dipendere o aumentare la dipendenza dall'inoculazione che impedisce la trasmissione di COVID-19 che l'OMS considera ancora un'incertezza. La giustificazione per la salute pubblica di evitare malattie prevenibili o morte di altri potrebbe non essere condivisa o comunicata in modo efficace a parti significative della popolazione. Un'ampia percentuale di anziani non dispone di smartphone su cui possono fare affidamento molti progetti di certificati di vaccinazione digitali.

Design

Diversi gruppi hanno affermato che gli standard comuni sono importanti e che un unico standard comune e ottimale per ogni scopo sarebbe il migliore. Poiché non esistono meccanismi tecnici rapidi adeguati per la sua progettazione collettiva o per stabilire un consenso fermo, alcuni team stanno sviluppando soluzioni compatibili tra loro. Allo stesso modo, la progettazione e lo sviluppo di tali tecnologie sono altamente paralleli, piuttosto che collaborativi, efficienti e integrativi. I governi spesso amano garantire la sovranità dei dati . Secondo alcuni esperti, i governi nazionali avrebbero dovuto sviluppare – o aiutare a sviluppare – una prova di vaccinazione standardizzata, sicura e digitale prima. Negli Stati Uniti tali certificati digitali vengono sviluppati dal settore privato, con un gran numero di soluzioni diverse prodotte da piccoli team aziendali e nessun database di vaccinazioni progettato da organizzazioni finanziate dallo stato. Lo sviluppo di molte soluzioni può portare a un gran numero di vulnerabilità di sicurezza e a nessun software altamente robusto, rispettoso della privacy, estensibile, performante e interoperabile che, tuttavia, può essere sviluppato, migliorato o diventare uno standard anni dopo la pubblicazione del gran numero di app e usato. Saskia Popescu e Alexandra Phelan sostengono che "qualsiasi mossa per istituire passaporti vaccinali deve essere coordinata a livello internazionale".

L' OMS ha istituito un - piccolo e non partecipativo - "gruppo di lavoro focalizzato sulla definizione di standard per un'architettura comune per un certificato di vaccinazione digitale intelligente per supportare i vaccini contro il COVID-19 e altre vaccinazioni".

La COVID-19 Credentials Initiative ospitata da Linux Foundation Public Health (LFPH) è un'iniziativa globale che lavora per sviluppare e distribuire progetti di certificazione delle credenziali che preservano la privacy, a prova di manomissione e verificabili basati sullo standard aperto Verifiable Credentials (VC).

L'esperta di sicurezza informatica Laurin Weissinger sostiene che è importante che tale software sia completamente gratuito e open source , che chiarisca concetti e progetti in modo tempestivo, che venga sottoposto a test di penetrazione da esperti di sicurezza e che comunichi quali e come i dati vengono raccolti ed elaborati in quanto tali. necessario per costruire la fiducia necessaria. Anche Jenny Wanger, direttore dei programmi della Linux Foundation, sostiene che è essenziale che tale software sia open source. L' analista senior delle politiche ACLU Jay Stanley afferma questa nozione e avverte che "un'architettura che non è buona per la trasparenza, la privacy o il controllo degli utenti" potrebbe stabilire un "cattivo standard" per future app e sistemi che ospitano credenziali.

In Israele, Estonia e Islanda tali passaporti sono già in uso. In altri posti, come a New York , vengono eseguiti programmi pilota. Molti altri paesi e sindacati stanno valutando o pianificando tali passaporti e/o certificati.

Software per lavoro a distanza, formazione a distanza, telemedicina, consegna di prodotti, eGovernment e videoconferenza

Siti web

Screenshot di un modello su Wikipedia in inglese che mostra una raccolta di articoli relativi alla pandemia di COVID-19, al 3 aprile 2021
Vedi anche: Disinformazione COVID-19 § Sforzi per combattere la disinformazione

Il software web è stato utilizzato per informare il pubblico sull'ultimo stato della pandemia. Le dashboard wiki Wikipedia e COVID-19 sono state ampiamente utilizzate per ottenere informazioni aggregate, integrate e affidabili sulla pandemia.

Il progetto Wikimedia Scholia fornisce un'interfaccia grafica attorno ai dati in Wikidata - come la letteratura su una specifica proteina del coronavirus - che può aiutare con la ricerca, l'analisi della ricerca, l'interoperabilità dei dati, le applicazioni automatizzate, gli aggiornamenti regolari e l'estrazione di dati.

Una moltitudine di siti web diversi è stata consultata dai cittadini che si sforzavano in modo proattivo di sapere quali attività erano consentite e quali non consentite - come i periodi durante i quali si applica il coprifuoco - che sono cambiati continuamente durante la pandemia e variavano anche in base al luogo.

Uno studio ha rilevato che i risultati di un hackathon organizzato dal governo tedesco tenuto tramite tecnologie Internet sono "tangibili".

In risposta alla pandemia di COVID-19, un gruppo di archivisti online ha utilizzato la libreria ombra ad accesso aperto Sci-Hub basata su PHP e Linux per creare un archivio di oltre 5000 articoli sui coronavirus . Hanno confermato che rendere l'archivio apertamente accessibile è attualmente illegale, ma lo considerano un imperativo morale . Sci-Hub offre accesso completo gratuito alla maggior parte delle pubblicazioni scientifiche sulla pandemia di COVID-19.

Inoltre, diversi editori scientifici legacy hanno creato portali ad accesso aperto, tra cui la Cambridge University Press , la filiale europea della Scholarly Publishing and Academic Resources Coalition , The Lancet , John Wiley and Sons e Springer Nature .

Software medico

Salute GNU

Schermata principale del paziente GNU Health a partire dal 2013

GNU Health , open source, basato su Qt e GTK, ha una varietà di funzionalità predefinite già integrate che lo rendono utile durante le pandemie. Poiché il software è open source, consente a molte parti diverse di unire gli sforzi su un unico programma integrato esistente, anziché su programmi diversi per scopi diversi o client diversi e programmi multipli per ciascuno scopo, per migliorarne l'utilità durante la pandemia e adattare lo alle loro esigenze. Le funzionalità già esistenti includono un modo per rendere disponibili e aggiornate immediatamente le informazioni cliniche in qualsiasi istituto sanitario tramite l'esclusivo "Person Universal ID", modelli e funzionalità di report dei test di laboratorio, funzionalità per la firma digitale e la crittografia dei dati, nonché l'archiviazione di cartelle cliniche. In teoria, il software potrebbe essere utilizzato o modificato per aiutare, ad esempio, i test COVID-19 e la ricerca su COVID-19 poiché la condivisione sicura di trattamenti del paziente anonimi, anamnesi e risultati individuali, anche da parte dei comuni medici di base, può accelerare tali ricerche e studi clinici . Il software è stato considerato come una possibile spina dorsale di un'infrastruttura sanitaria pubblica solida e sostenibile basata sulla cooperazione.

Software per il test COVID-19

In Baviera, in Germania, un ritardo nella comunicazione di 44.000 risultati dei test è stato causato dalla mancanza di utilizzo o dall'impostazione preparatoria o dallo sviluppo del software richiesto.

Gestione delle vaccinazioni

Vedi anche: § Produttività del vaccino

Il software viene utilizzato per gestire la distribuzione dei vaccini , che devono essere conservati al freddo, e per registrare quali individui hanno già ricevuto una – e quali – vaccinazione. La mancanza di utilizzo o di configurazione o sviluppo del software richiesto ha causato ritardi e altri problemi.

Selezione

In Cina, le tecnologie Web sono state utilizzate per selezionare e indirizzare le persone verso risorse appropriate. A Taiwan, negli aeroporti sono state utilizzate termocamere a infrarossi per rilevare rapidamente le persone con febbre. L'apprendimento automatico è stato utilizzato per la diagnosi rapida e la previsione del rischio di COVID-19.

in quarantena

Hardware e software di monitoraggio elettronico è stato quello di garantire e verificare l'aderenza alla quarantena delle persone infette. Tuttavia, le soluzioni basate su app mobili si sono rivelate insufficienti. Inoltre, vari progetti di software possono minacciare le libertà civili e violare la privacy.

Prossimo ceppo

Le mutazioni SARS-CoV-2 rappresentano un grafico dei cladi su Nextstrain

Nextstrain è una piattaforma open source per i dati genomici dei patogeni come l'evoluzione virale di SARS-CoV-2 ed è stata ampiamente utilizzata durante la pandemia di COVID-19, ad esempio per la ricerca su nuove varianti di SARS-CoV-2 .

Condivisione dei dati e copyright

Vedi anche: Brevetto § Critica e § Produttività del vaccino

Nel marzo 2021, una proposta sostenuta da un gran numero di organizzazioni e eminenti ricercatori ed esperti e avviata principalmente da organizzazioni in India e Sud Africa, ha chiamato l' autorità internazionale Organizzazione mondiale del commercio (OMC) per ridurre le barriere del diritto d'autore alla prevenzione e al contenimento del COVID-19 e trattamento. Nel 2020, il professor Sean Flynn, ha osservato che "Solo una minoranza di paesi autorizza la condivisione di database di testo e data mining tra ricercatori necessari per la collaborazione, anche oltre confine".

Produzione di vaccini

Il software è stato utilizzato per fughe e spionaggio industriale di dati relativi ai vaccini. L'apprendimento automatico è stato applicato per migliorare la produttività dei vaccini.

Software di modellazione

Ulteriori informazioni: Elenco dei modelli di simulazione COVID-19

Modelli scientifici software e simulazioni per SARS-CoV-2, inclusi diffusione, meccanismi funzionali e le proprietà, l'efficacia di trattamenti potenziali, trasmissione rischi, modellazione vaccinazione / monitoraggio, ecc ( fluidodinamica computazionale , epidemiologia computazionale , biologia computazionale / computazionale biologia dei sistemi , ...)

Il software di modellazione e il relativo software vengono utilizzati anche per valutare gli impatti sull'ambiente (vedi #Siti Web ) e sull'economia .

I risultati di tali modelli vengono utilizzati nel processo decisionale scientifico, nelle raccomandazioni basate sulla scienza e nello sviluppo di trattamenti.

Pieghevole@casa

Il cliente pieghevole@home

Nel marzo 2020, il progetto di calcolo distribuito volontario Folding@home è diventato il primo sistema al mondo a raggiungere un exaFLOPS . Il sistema simula il ripiegamento delle proteine , è stato utilizzato per la ricerca medica su COVID-19 e ha raggiunto una velocità di circa 2,43 x 86 exaFLOPS entro il 13 aprile 2020, molte volte più veloce del supercomputer più veloce fino a quel momento Summit .

Nello stesso mese, anche il progetto di calcolo distribuito Rosetta@home si è unito allo sforzo. Il progetto utilizza i computer di volontari per modellare le proteine ​​del virus SARS-CoV-2 per scoprire potenziali bersagli farmacologici o sviluppare nuove proteine ​​per neutralizzare il virus. I ricercatori hanno annunciato che utilizzando Rosetta@home, sono stati in grado di "predire con precisione la struttura su scala atomica di un'importante proteina del coronavirus settimane prima che potesse essere misurata in laboratorio".

Nel maggio 2020, è stata lanciata la partnership OpenPandemics-COVID-19 tra Scripps Research e World Community Grid di IBM . La partnership è un progetto di calcolo distribuito che "eseguirà automaticamente un esperimento simulato in background [di PC domestici connessi] che aiuterà a prevedere l'efficacia di un particolare composto chimico come potenziale trattamento per COVID-19 ".

Ricerca e sviluppo di farmaci per il riutilizzo dei farmaci COVID-19

Articoli principali: COVID-19 farmaco riproporre la ricerca e COVID-19 lo sviluppo di farmaci § ricerca assistita da computer

I supercomputer, inclusi i supercomputer singoli più veloci al mondo Summit e Fugaku , sono stati utilizzati nel tentativo di identificare potenziali trattamenti eseguendo simulazioni con dati su farmaci esistenti e già approvati. Di seguito sono elencati due primi esempi di consorzi di supercomputer:

  • Nel marzo 2020, il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti , la National Science Foundation , la NASA , l'industria e nove università hanno messo in comune le risorse per accedere ai supercomputer di IBM , combinate con le risorse di cloud computing di Hewlett Packard Enterprise , Amazon , Microsoft e Google , per la scoperta di farmaci. . Il COVID-19 High Performance Computing Consortium mira anche a prevedere la diffusione della malattia, modellare possibili vaccini e esaminare migliaia di composti chimici per progettare un vaccino o una terapia COVID-19.
  • Il C3.ai Digital Transformation Institute, un consorzio aggiuntivo di Microsoft, sei università (incluso il Massachusetts Institute of Technology , membro del primo consorzio) e il National Center for Supercomputer Applications in Illinois, che lavorano sotto gli auspici di C3.ai , una società di software di intelligenza artificiale, sta mettendo in comune le risorse dei supercomputer per la scoperta di farmaci, lo sviluppo di protocolli medici e il miglioramento della strategia di salute pubblica, oltre a concedere grandi sovvenzioni ai ricercatori che hanno proposto entro maggio di utilizzare l'intelligenza artificiale per svolgere compiti simili.

Guarda anche

Riferimenti

link esterno