O abordare multicriterială pentru evaluarea riscului Covid-19 în blocarea districtelor urbane
Valentino Sangiorgio
un Departament de Inginerie Civilă, de Mediu, Teren, Construcții și Chimie (DICATECh), Politehnica din Bari, Bari, Italia
Fabio Parisi
b Departamentul de inginerie electrică și informațională (DEI), Politehnica din Bari, Bari, Italia
Date asociate
Abstract
La începutul anului 2020, răspândirea unui nou fir de Coronavirus numit SARS-CoV-2 (COVID-19) a ridicat interesul comunității științifice cu privire la evaluarea riscurilor legate de infecția virală. Contagiunea a devenit pandemică în câteva luni, forțând multe țări să declare statutul de blocare. În acest context de carantină, toate activitățile comerciale și productive sunt suspendate, iar multe țări se confruntă cu o criză gravă. În acest scop, înțelegerea riscului de contagiune în fiecare cartier urban este fundamentală pentru ca guvernele și administrațiile să stabilească strategii de redeschidere.
Această lucrare propune calibrarea unui indice capabil să prezică riscul de contagiune în districtele urbane pentru a sprijini administrațiile în identificarea celor mai bune strategii de reducere sau repornire a activităților locale în timpul condițiilor de blocare. Obiectivul vizează realizarea unui instrument util pentru a prezice riscul de contagiune, luând în considerare datele socio-economice, cum ar fi prezența activităților, companiilor, instituțiilor și numărul de infecții în districtele urbane.
Indicele propus se bazează pe o formulă factorială, simplă și ușor de aplicat de către practicieni, calibrată prin utilizarea unei proceduri bazate pe optimizare și exploatarea datelor din 257 de districte urbane din regiunea Puglia (Italia). Mai mult, o comparație cu o analiză mai rafinată, bazată pe instruirea rețelelor neuronale artificiale, este realizată pentru a lua în considerare neliniaritatea fenomenului. Investigația cuantifică influența fiecărui parametru considerat asupra riscului de contagiune util pentru a obține analize de risc și scenarii de prognoză.
1. Introducere
Începând cu începutul anului 2020, lumea a fost un observator neînarmat în răspândirea unui nou fir de Coronavirus, numit SARS-CoV-2 (COVID-19), responsabil pentru un sindrom respirator sever. Răspândirea virusului a început în China, dar în câteva luni un număr mare de țări străine au raportat prima lor infecție, datorită rețelei intensive de conexiune și transport la nivel mondial (Organizația Mondială a Sănătății, 2020). Virusul este deosebit de contagios, iar raportul de fatalitate estimat pentru această boală este în medie de 1,38% (Verity și colab., 2020). Pe de altă parte, datele împărtășite de multe țări arată dovezi că acest raport de fatalitate poate varia în funcție de vârsta populației și de eficiența sistemului de sănătate din orașele afectate.
În acest context de carantină, toate activitățile comerciale și productive au fost suspendate și toate națiunile au cunoscut o criză gravă. În acest scop, înțelegerea când și cum repornirea activităților este fundamentală pentru guverne.
Multe cercetări din trecut au investigat dezvoltarea prognozei pandemiei luând în considerare mai mulți parametri (Chretien și colab., 2014). Au fost încercate diferite tehnici, cum ar fi simulări optimizate (Nsoesie și colab., 2013) sau un model stocastic de timp discret pentru o prognozare în timp real (Nishiura, 2011). În plus, studiul lui Kucharski și colab. (2014) demonstrează că comportamentul social aduce o contribuție importantă la transmiterea unor tipologii de virus. Din păcate, natura puternică infecțioasă a romanului COVID-19 face necesară luarea în considerare a unor aspecte suplimentare legate de caracteristicile districtelor urbane. Densitatea populației, concentrarea locuitorilor și obiceiurile de agregare socială devin de o importanță de bază în fiecare cartier urban pentru a identifica riscul de contagiune (Sohrabi și colab., 2020).
Necesitatea luării în considerare a mai multor parametri pentru evaluarea riscurilor este adesea abordată cu metode multi-criteriu în comunitatea științifică și tehnică. În special, astfel de abordări sunt foarte utile în evaluarea și gestionarea riscurilor, așa cum este specificat în lucrarea de revizuire a lui Almeida și colab. (2017). Metoda multicriterială este deosebit de eficientă datorită particularității sale de a împărți o problemă complexă în componentele sale de bază pentru a obține o schemă ierarhică a fenomenului (Sangiorgio și colab., 2020a, Sangiorgio și colab., 2020b).