Vliegtuigen hebben een slechte reputatie als het gaat om infectieziekten. Er zijn echter manieren om de risico’s minimaliseren. Prof. dr. Srinivasan onderzocht dynamische modellen van voetgangers om het risico op verspreiding van ziekten in vliegtuigen te verminderen. Het onderzoek werd in maart 2020 gepubliceerd in het tijdschrift PLOS ONE.

Dit onderzoek is vooral van toepassing op vliegreizen met een verhoogd risico op besmettelijke infectie of ziekte, zoals de recente wereldwijde uitbraak van het coronavirus, dat COVID-19-ziekte veroorzaakt. “Luchtvaartmaatschappijen gebruiken verschillende zones bij het instappen”, zegt Ashok Srinivasan, professor aan de afdeling Computer Science University van West-Florida. “Bij het instappen, worden mensen geblokkeerd en gedwongen om naast de persoon te staan die de bagage in de bak van de duane stopt – mensen zijn dan erg dicht bij elkaar. Dit probleem neemt toe wanneer veel zones in gebruik zijn. Onttrekking is veel soepeler en sneller. Dan is er niet zoveel tijd om geïnfecteerd te raken.”

Hij kwam tot drie oplossingen om voor en tijdens je vliegreis niet geïnfecteerd te raken:
-Ga weg van degenen die te dichtbij zijn.
-Ga naar degenen die ver weg zijn.
-Kopieer de richting van de beweging van je buren.

Jarenlang hebben wetenschappers vertrouwd op het SPED-model (Self Propelled Entity Dynamics), een model van sociale kracht dat elk individu behandelt als een puntdeeltje, analoog aan een atoom in simulaties van moleculaire dynamica. In dergelijke simulaties bepalen de aantrekkelijke en afstotende krachten tussen atomen de beweging van atomen. Het SPED-model wijzigt de code en vervangt atomen door mensen.

Srinivasan en zijn collega’s gebruikten het SPED-model om het risico op een ebola-uitbraak in 2015 te analyseren, die op grote schaal werd besproken in nieuwsuitzendingen over de hele wereld. Een beperking van het SPED-model is echter dat het traag is, wat het moeilijk maakt om tijdig beslissingen te nemen. Antwoorden zijn snel nodig in situaties zoals bij de COVID-19 uitbraak.

De onderzoekers besloten dat er behoefte was aan een model dat dezelfde toepassingen als SPED kon simuleren, terwijl het veel sneller was. Ze stelden daarom ‘CALM’ voor (Constrained Linear Movement Model). CALM geeft vergelijkbare resultaten als SPED, maar is niet gebaseerd op MD-code. Met andere woorden, CALM is ontworpen om snel te werken.
Net als SPED is CALM ontworpen om beweging in smalle, lineaire doorgangen te simuleren. Uit de resultaten van hun onderzoek blijkt dat CALM bijna 60 keer sneller presteert dan het SPED-model. Afgezien van de prestatiewinst, hebben de onderzoekers ook extra gedrag van voetgangers gemodelleerd.

“Het CALM-model overwon de beperkingen van SPED waar snel beslissingen nodig zijn”, zei Srinivasan. De wetenschappers hebben het CALM-model helemaal opnieuw ontworpen, zodat het efficiënt kon werken op computers, vooral op GPU’s (grafische verwerkingseenheden).

Voor het onderzoek gebruikten Prof. dr. Srinivasan en zijn collega’s Frontera, de op 4 na krachtigste supercomputer ter wereld en de snelste academische supercomputer, volgens de ranglijst van november 2019 van de Top500-organisatie. “Een vraag die je hebt is of je een voldoende aantal scenario’s hebt gegenereerd om het scala aan mogelijkheden te dekken. Met behulp van Frontera konden we voldoende grote simulaties uitvoeren dat we nu weten hoe een precies antwoord eruitziet.”

Bron: https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0229690

Geef een reactie

Your email address will not be published. Required fields are marked with *.

Share via
Copy link
Powered by Social Snap