预测像天气这样的流行病:微软的预测如何有助于全球抗击疾病爆发bet188手机版app

“外面天气怎么样?”

这是一个简单的问题,我们不需要再三考虑。我们的智能助手、手机或简单的互联网搜索都能回答这个问题。但实际上,做出这些预测需要一个由气象站组成的全球传感器网络、先进的数据分析和现代超级计算机。

bet188手机版app微软预感设想做同样的预测微生物,病毒和携带疾病的动物在地球上的生物群落的分布和进化,或者我们周围的生活。如果生物群落也像天气进行监测,环境中的病原体可能更早地检测和疫情预测它们造成大流行之前。

今天,比以往任何时候都更需要新的全球传感器网络来保护我们的健康,以及我们的经济和社会的健康。

“bet188手机版app微软预感改变了模式,从对已知病原体做出反应,到在病原体进化过程中不断寻找它们,”微软预感高级主管Ethan Jackson说。“这些信号可以帮助我们更早地发现潜在的威胁,更快地做出反应,并在疾病爆发前开发出新的干预措施。”

bet188手机版app微软预感是一种先进的早期预警系统,结合机器人传感平台,人工智能,预测分析和云规模的宏基因组自主监测携带疾病的动物,比如蚊子,机器人收集环境样品,然后在基因组扫描他们的生物威胁。

就像天气预报,它的分析管道的使用云计算规模,充分利用Azure中物联网和微软Azure Azure的数据湖的最新进展。bet188手机版app如今,预感的管道已经为生物威胁扫描超过800000亿碱基对的基因组物质从环境样品。

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最新发布的是“微软预测云”(Microbet188手机版appsoft Premonition Cloud),它使用微软Azure来聚合和分析由微软预测收集的数据,并将在未来几周通过“早期访问”(Early Access)计划推出。

新发传染病的估计有60%至75%是由病原体跳从动物到人引起的。这包括像兹卡,西尼罗河病毒,登革热以及最近COVID-19病毒。

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到2016年寨卡病毒在美洲出现时,研究小组已经研究了大约一年的新监测方法。他们很快生产出了一小批原型机。这些早期的机器人智能陷阱,类似于圆形高层公寓的比例模型,旨在引诱、自主识别和捕获蚊子,为公共卫生官员提供以前无法获得的数据流。其目的是帮助他们决定传播疾病的蚊子将在何时何地出现,从而更好地了解寨卡病毒的风险。

德克萨斯州休斯顿市的所在地哈里斯县是“项目预感”最初部署的地点,现在已经成熟为微软的预感。bet188手机版app快进四年,现在微软预感和哈里斯县公共卫生将开始建立一个最先进的生物bet188手机版app威胁检测网络在an扩大的伙伴关系

昆虫学家、约翰·霍普金斯大学分子微生物学和免疫学教授道格拉斯·e·诺里斯(Douglas E. Norris)这样描述先兆的影响:“改变了游戏规则。”

“我们的一切现在蚊子治疗方面做的是反应 - 我们看到很多蚊子,我们去喷蚊子很多,说:”谁对项目工作诺里斯。“Imagine if you had a forecasting system that shows, in a few days you’re going to have a lot of mosquitoes based on all this data and these models – then you could go out and treat them earlier before they’re biting, spray, hit them early so you don’t get those big mosquito blooms which then might result in disease transmission.”

诺里斯说,对人类和环境来说,这是一种更健康的方法。这也是一种成本效益更高的方法,特别是在COVID-19强调世界各地公共卫生部门的人员配备和预算限制的情况下。

在一健康,从而加强了人类的健康取决于他们生活在环境理念的一个概念思路的基础上,预感有助于公共卫生系统,以便更好地衡量各种干预措施的有效性和不同方法的代价。

杰克逊说:“影响我们的健康、社会健康和经济的大多数因素都很小。”“它们是像节肢动物——比如蚊子和蜱,或者更小的微生物和病毒;它们的尺度有毫米、微米和纳米。”

bet188手机版app微软的机器人感应平台将捕捉、收集、聚集和分析这些微小的、通常看起来看不见的威胁的数据。

伊桑·杰克逊表示在后台植物和货架
“bet188手机版app微软显然预感具有比当我们第一次开始这个项目非常不同的观点,”伊桑·杰克逊,微软预感主任。通过Microsobet188手机版appft照片。

“我们今天的所有传感器网络——网络,做事情喜欢收集数据来预测天气,收集数据的电网,这样我们可以负载平衡,收集信息关于交通是这样做,我们可以预测——所有这些传感器网络,这是真正成百上千的数以百万计的传感器——看不出这些重要的物种,”杰克逊说。

“我们正在谈论这些生命形式的都是不可见的基本上都是我们已经在全球范围内部署的传感器。这是相当惊人的,当你想想看,我们有这样的关于什么是环境中的一个巨大盲点“。

2016年,在寨卡病毒传播的高峰时期,哈里斯县对10个智能机器人陷阱进行了培训,以识别和选择性捕捉相关蚊子,准确率约为90%。此外,宏基因组分析检测了蚊子标本中的微生物和病毒,并确定了它们赖以为生的动物类型。

现在,随着微软预感即将部署,哈里斯县将有一个传感器网络在规模,提供“持续的bet188手机版app生物态势感知,”杰克逊说。“所以,他们应该能够看地图,看到现在发生的事情实时。其中,从天气的比喻,就是不存在的今天。24小时预报让他们及早计划在环境的具体措施“。

哈里斯县公共卫生执行主任Umair Shah博士说:“我们希望在未来,像寨卡这样的新出现的病原体能够在整个哈里斯县被迅速、公正地发现和抑制。”

“这一伙伴关系还将评估从环境样本中检测已知和正在出现的病原体的新基因组能力——我们现在知道,这对COVID-19这样的疾病尤其重要。”

他说,公共卫生的未来“取决于创新——创新的科学、创新的工程和创新的政策”。“我们很高兴能和微软继续这段旅程,我们一起学习。”bet188手机版app

下一步是能够预测“威胁可能在何时何地出现,而不是仅仅在24小时后,而是一个月后,”杰克逊说。“为了做到这一点,我们将重构、重新设计流行病学模型,这样我们就可以告诉哈里斯县——‘一个月后这里极有可能爆发西尼罗河病毒。’”西尼罗河病毒是哈里斯县的主要蚊媒病毒。

尼古拉斯·维拉尔(Nicolas Villar)在一件实验设备上方徘徊,这是“项目预言”的一部分
“我们正在努力解决真正重要的问题,今天面对人性,其规模是非常令人兴奋的,”萨科比利亚尔,主要硬件建筑师说。通过Microsobet188手机版appft照片。

在过去的五年里,Premonition公司的技术已经在不同的栖息地进行了测试——从佛罗里达群岛的沙漠到非洲坦桑尼亚偏远的森林。“生物学是很难的,我们想把它做好,”杰克逊说。科学不能仓促。

预感系统是在“预感试验场”开发的,这是一个最先进的节肢动物控制二级(ACL-2)设施,在这里可以饲养野生蚊子,数字化,并观察以开发识别算法和评估设备设计。微软的雷bet188手机版app德蒙校区也是他们对环境样本进行计算扫描的中心,这些样本由合作伙伴获取并测序,以寻找病原体。

停止的疾病威胁,他们会爆发之前,是一个跨学科,跨行业的挑战。

与学术界的深入合作是非常重要的,开发基于基础科学最了解正确的技术。美国国家科学基金会(NSF)最近授予的NSF“融合加速器”批,其中包括来自范德比尔特大学,约翰霍普金斯大学,研究所的健康指标和评估在华盛顿大学和匹兹堡大学的学术合作伙伴。美国国家科学基金会融合加速器是国家科学基金会的“10个大创意”迅速加快创新之一。

“该项目将为人类健康和防备大流行做出长期贡献。NSF在获奖时说他指出,“随着深层生物群数据呈指数级增长,生命科学将被基因组信息淹没。”聚合必须导致新的方法来有效地利用这些数据并自主地获得见解。”

工业合作者也是成功的关键。拜耳,最广为人知的是它的阿司匹林 - 同时也是世界领先的农业公司之一 - 发挥提供公共健康与治疗,以抑制蚊子种群中起关键作用。例如,与其他领先的公司在矢量控制的合作伙伴关系,它们是由2040年的工作根除疟疾按照世界卫生组织在2018年,世界人口的近一半是疟疾的风险。

拜耳公司全球蔬菜种子和环境科学总裁杰奎琳·阿普尔盖特说:“这就是为什么我们的工具箱里需要有一套不同的解决方案,包括那些能给我们带来深刻见解的方案。”“bet188手机版app微软的预言给了我们一个机会,让我们能够获得一个更加现实的视角。”

预感将使拜耳“利用新的方式的数据,信息,工具和资源,所以我们可以更加规范和优化我们的矢量控制策略,使其产生最大的影响,”她说。“和干预变得更准确,我们可以帮助腾出能力的国家 - 与资源往往是有限的 - 其他公共健康问题。”

bet188手机版app微软预感改变从反应已知病原体,不断寻找他们,因为他们发展的范例。

此外,随着国家在世界各地的矢量控制操作中断,卫生系统强调说COVID-19,是能够有一个生物威胁预测系统可用它比以往任何时候都更加重要,阿普尔盖特说。

她说:“任何能够预防、主动预防疾病的方法都非常非常受欢迎。”

尼古拉斯·维拉是微软公司“预感”的主要硬件架构师,他正致力于设计下一代机器人智能陷阱。bet188手机版app任何种类的bug,除了计算机以外,都不是他的背景。在他的工作中,Villar共同领导了项目都灵这是一种教育工具,用来教有视力障碍的儿童编程的基础知识项目艾玛这是一个研究振动对帕金森病患者所经历的震颤减轻作用的平台。

“我的背景一直主要集中在互动技术工作,事情触摸人非常直接改变人们如何学习,娱乐或以不同的方式获得健康,”比利亚尔说。“学习与生物学和昆虫的工作已经一个全新的世界。有一件事情,激励我在这个项目上的是,虽然有很多的工作是技术性的,它具有的影响是非常人性化的一个。我们正在努力解决真正重要的问题,人类目前面临和“其规模是非常令人兴奋的。

“bet188手机版app微软显然预感具有比当我们第一次开始这个项目,当我们问的基本问题一个非常不同的观点 - ‘?我们可以用蚊子在其流经的环境,了解病原体’”杰克逊说。

“在这个过程中,我们了解到现有的技术无法大规模地用于生物群系监测。我们建立了算法、新的数据驱动模型和试验场,从头开始训练这些算法和模型——从物理螺丝和面板到云架构。这种学习需要时间和努力,但现在我们建立了一个网络,可以监控小的,这样我们就可以预测大的。”

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最上面的图片:微软的预感在华盛顿州雷蒙德,试验场的区bet188手机版app域。通过Microsobet188手机版appft照片。