Impactul rețelelor de mobilitate umană și al condițiilor meteorologice asupra răspândirii COVID-19 (CoSMoS)

Proiectul CoSMoS a fost premiat cu titlurile de „Cel mai bun proiect de cercetare al Universității din București” și „Cel mai bun proiect de cercetare în științe sociale” de către Universitatea din București, în 2021

Rezumatul proiectului COSMOS

Organizația Mondială a Sănătății a declarat boala Coronavirus 2019 (COVID-19) o pandemie pe 11 martie 2020, indicând cele peste 118.000 de cazuri din peste 110 țări și teritorii din întreaga lume la acea vreme. În perioada scrierii acestui proiect (iunie 2020), numărul cazurilor confirmate a crescut rapid, depășind 7,5 milioane, subliniind riscul de răspândire globală. În acest context complicat, guvernele din România și din întreaga lume au impus restricții de circulație pentru a reduce transmiterea virusului. Aceste măsuri preventive au provocat efecte socioeconomice nedorite, precum dispariția locurilor de muncă, criza migrației, traumele psihologice etc.

În paralel, unii analiști au susținut că variațiile cazurilor de COVID-19 trebuie să fie luate în considerare nu numai împreună cu intervențiile politice, ci și cu condițiile meteorologice. Cu toate acestea, rezultatele științifice raportate până în prezent sunt neconcludente. Având în vedere acest context, proiectul nostru își propune să extindă cunoașterea despre impactul mobilității umane și al condițiilor meteorologice asupra răspândirii COVID-19. Mai exact, examinăm rolul rețelelor de transmitere a virusului de la om la om și al tiparelor de călătorie în răspândirea de COVID-19 din România. De asemenea, studiem efectele condițiilor meteorologice asupra răspândirii virusului, făcând în același timp bilanțul fluxurilor de călătorie, al factorilor socio-economici și al politicilor publice. Avansăm o abordare nouă care combină metode din știința rețelelor sociale și fizică. Ne așteptăm ca rezultatele să sprijine autoritățile în gestionarea etapelor ulterioare ale răspândirii COVID-19 și în gestionarea provocărilor socioeconomice asociate.

–-

Finanţare: Proiectul a primit sprijin financiar din partea Unității Executive pentru Finanțarea Învățământului Superior, a Cercetării, Dezvoltării și Inovării (PN-III-P4-ID-PCE-2020-2828), implementarea proiectului: 36 de luni (4 ianuarie 2021 – 31 decembrie 2023). Director de proiect: Marian-Gabriel Hâncean

COVID-19 în Romania

Ocupațiile și impactul lor asupra răspândirii COVID-19 în comunitățile urbane

Ilustrarea unei rețele umane de transmitere a COVID-19. Cazurile pozitive sunt ilsutrate cu portocaliu, iar contacții acestora cu alb. Nodurile cu contur albastru reprezintă femeile, iar cele cu contur negru reprezintă bărbații. Formele geometrice corespund claselor ocupaționale: pătratul desemnează indivizii care lucrează în sectorul privat, triunghiurile marcheză indivizii care lucrează în sectorul public, iar cercurile sunt indivizi inactivi din punct de vedere profesional: minori, pensionari, studenți. Săgețile marchează direcția procesului de elicitare: arătând de la individul pozitiv către contactul nominalizat. Mărimea nodului este proporțională cu vârsta. Panelul de imagini arată: (a) reprezentarea diadică și (b) reprezentarea hipergrafului rețelei de transmitere. În Fig. 1b, hipergrafurile (evenimente de elicitare a contactului) au atașate repere de timp pentru a-și arăta poziția în timp. Zonele intercalate marchează nodurile aparținând unui număr mai mare de un hipergraf. Sursa: Hâncean, M. G., Lerner, J., Perc, M., Oană, I., Bunaciu, D. A., Stoica, A. A., & Ghiţă, M. C. (2022)

Primele 250 de zile ale pandemiei COVID-19 în România

Diferențe semnificative statistic între structura cazurilor COVID-19 confirmate în București și structura populației rezidente în București. Diferențele semnificative statistic sunt ilustrate pe grupuri de vârstă și sex: femei(a) și bărbați (b). Culorile de galben deschis indică diferențe pozitive mari (mai multe cazuri COVID-19 decât putem observa prin întâmplare). Culorile de albastru închis indică diferențe negative mari (mai puține cazuri COVID-19 decât putem observa prin întâmplare ). Sursa: Hâncean, M.-G., Ghiță, M-C., Perc, M., Lerner, J., Oană, I., Mihăilă, B.E., Stoica, A.A., Bunaciu, D.A., 2022

Răspândirea timpurie a COVID-19 în România

Intervalul de timp dintre sosire și confirmarea COVID-19 pentru cazurile indexate. (a) Pentru cazurile indexate, o ilustrare a intervalelor temporale individuale dintre sosirea într-un județ din România din Italia (sau din altă țară /județ din România) și confirmarea COVID-19. (b) Dinamica decalajului de timp între sosire și confirmarea infecției cu COVID-19. Sursa: Hâncean, M.-G., Perc, M., Lerner, J., 2020

Primele rețele de transmitere a COVID-19 de la om la om în România

Rețele de transmitere a COVID-19 de la om la om. (a) rețele de transmitere de la om la om ale COVID-19: 159 de persoane (noduri) și 203 legături de transmitere (săgeți). Culorile indică modul în care oamenii au dobândit infecția cu COVID-19: nosocomial (roșu), intrafamilial (albastru), loc de muncă (magenta), locuri publice (verde) și sursă necunoscută (gri/negru). Triunghiurile marchează sursa infecției în rețele (nodurile „sămânță”). (b) Distribuția scorurilor de cetralitate out-degree (câte persoane a infectat o singură persoană) pentru toate cele 159 de noduri incluse în rețele. (c) Tiparul transmiterii COVID-19, în scoruri absolute și pe culori corespunzătoare rețelelor de la litera (a). (d) Afișarea stării în timp a celor mai mari două rețele de transport ilustrate la (a) (secțiunile (i) și (ii)). Liniile orizontale marchează ordinea temporală (marcaje temporale) în zilele de confirmări ale infecției cu COVID-19. Variabilele vizuale (culori și forme) au același înțeles ca la  (a). Sursa: Hâncean, M.-G., Perc, M., Lerner, J., 2020

 

Tipare de răspândire a COVID-19

Vizualizări pentru modelele generale de transmitere a COVID-19 identificate în datele empirice. (a) Graficul de tip contur se bazează pe o matrice dintre persoanele infectată și potențialele surse de infectare. Persoanele (infectate sau potențiale surse) sunt aranjate în funcție de vârstă. Culorile din grafic ilustrează frecvența nominalizărilor infectat-potențială sursă în funcție de vârstă.Histogramele de pe margini arată distribuția vârstei atât pentru infectați, cât și pentru persoanele care au fost menționate ca posibile surse de infectare (roșu-închis și, respectiv, roșu). (b) Graficele de tip bară indică frecvența nominalizărilor infectat-potențială sursă pe categorii de sex (femeile sunt indicate cu verde, în timp ce bărbații sunt indicați cu roșu). Săgețile desemnează cine nominalizează pe cine ca sursă a bolii. În plus, este ilustrată frecvența cazurilor în care sursa de infectare nominalizată este de sex feminin (masculin), indiferent de sexul persoanei infectate (masculin, feminin sau necunoscut). (c) Graficele de tip bară indică distribuția diferitelor tipuri de perechi în setul de date. De asemenea, folosim trei forme pentru a desemna persoane încorporate în diade de transmisie: triunghiuri (persoane infectate), cercuri (posibile surse de infectare) și pătrate (intermediari).

Vizualizări pentru modelele generale de transmitere a COVID-19 identificate în datele empirice. (a) Graficul de tip contur se bazează pe o matrice dintre persoanele infectată și potențialele surse de infectare. Persoanele (infectate sau potențiale surse) sunt aranjate în funcție de vârstă. Culorile din grafic ilustrează frecvența nominalizărilor infectat-potențială sursă în funcție de vârstă. Histogramele de pe margini arată distribuția vârstei atât pentru infectați, cât și pentru persoanele care au fost menționate ca posibile surse de infectare (roșu-închis și, respectiv, roșu). (b) Graficele de tip bară indică frecvența nominalizărilor infectat-potențială sursă pe categorii de sex (femeile sunt indicate cu verde, în timp ce bărbații sunt indicați cu roșu). Săgețile desemnează cine nominalizează pe cine ca sursă a bolii. În plus, este ilustrată frecvența cazurilor în care sursa de infectare nominalizată este de sex feminin (masculin), indiferent de sexul persoanei infectate (masculin, feminin sau necunoscut). (c) Graficele de tip bară indică distribuția diferitelor tipuri de perechi în setul de date. De asemenea, folosim trei forme pentru a desemna persoane încorporate în diade de transmisie: triunghiuri (persoane infectate), cercuri (posibile surse de infectare) și pătrate (intermediari). Sursa: Hâncean, M.-G. Lerner, J., Perc, M., Ghiță, M.-C., Bunaciu, D., Stoica, A.A, Mihăilă, B.E., 2021

COVID-19 la nivel mondial

Răspândirea timpurie a COVID-19 la nivel mondial

Tipurile de călători și modurile de transport pentru primele 323 de cazuri individuale de COVID-19. Imaginile (a) și (b) sunt exprimate în valori absolute, în timp ce (c) și (d) sunt în procente. Sursa: Hâncean, M.-G., Slavinec, M., Perc, M., 2021

Aranjamente în funcție de centralitate pentru vizualizarea tiparelor de (a) COVID-19, (b) migrație de intrare în țară și (c) legăturile turistice dintre țări. Dimensiunea nodului este proporțională cu centralitatea de tip out-degree. Țările situate mai central în cadrul imaginilor au scoruri de centralitate mai mari. Țările nucleu sunt marcate cu roșu. La (a), legăturile dintre țările nucleu sunt marcate cu roșu. (sursa: Hâncean, M.-G., Slavinec, M., Perc, M., 2021)

Vizualizări ale (a) rețelei ce exprimă legături între țări care vorbesc aceeași limbă, (b) rețelei de contiguitate și (c) rețelei de țări ce împărtășesc același continet. La (c), țările care împărtășesc aceeași regiune geografică sunt evidențiate prin culoare (am folosit clasificarea regiunilor Organizației Națiunilor Unite: America, Asia, Africa, Europa și Oceania). De asemenea, statele incluse în rețea sunt disponibile prin codurile lor ISO-alfa trei (abreviere de trei litere). Sursa: Hâncean, M.-G., Slavinec, M., Perc, M., 2021

Răspândirea timpurie a COVID-19 în funcție de regiuni. Sursa: Marian-Gabriel Hâncean