Számítástechnikával a járványok ellen

Május 12-én egy tuberkulózissal fertőzött amerikai állampolgár repült Európába és ezzel veszélynek tette ki az utastársait, illetve a repülőgép személyzetét. Amerikai kutatók a jövőbeni hasonló eseteket szeretnék megakadályozni.

Az amerikai hatóságok még mindig keresik azokat a személyeket, akikkel a férfi kapcsolatba kerülhetett és azt tanácsolják nekik, hogy mielőbb keressenek fel egy orvost, hogy kiderüljön: megfertőződtek-e. Tudósok évek óta dolgoznak olyan technológiákon, amelyeknek a segítségével felismerhetők lennének a vírusok, a járványok és a mérgező anyagok és ezáltal megelőzhetők lennének a jövőben a hasonló esetek.

"Az általunk mostanra kifejlesztett matematikai modell képes - a légáramlat és az utasok ülőhely-elosztásának figyelembe vételével - a fertőzés forrásának meghatározására" - jelentette ki Qingyan Chen, az amerikai légiközlekedési hivatal (FAA) Air Transportation Center of Excellence for Airliner Cabin Environment Research (ACER CoE) nevű programjának vezetője, a Purdue Egyetem professzora. A járványoknál és a fertőzéseknél a legfontosabb feladat a kiindulási forrás megtalálása, illetve a terjedési útvonal meghatározása. Az amerikai járványügyi hivatal (CDC) éppen ezért keresi a férfi mellett, előtt és mögött ülő utasokat.

"2003-ban az Air China Kongkongból Pekingbe tartó egyik járatán összesen 20 SARS-fertőzött utazott. Közülük eddig már négyen meghaltak. Éppen emiatt kell megtalálnunk minél előbb a többi személyt" - közölte a kutató. A kifejlesztett modell részét képező szenzorok megakadályozhatják a jövőben a repülőgépeket érő biológiai és vegyi támadásokat, valamint a terroristamerényleteket.

A rendszert Qingyan Chen és doktorandusza, Tengfei Zhang közösen hozták létre. A számítógépes szoftver a szimuláció során a repülőgépen belüli légáramlatokat vizsgálja, ezáltal pontosan rekonstruálhatóvá válik, hogy milyen úton terjed el egy fertőzés. A program összesen négy sorban három különböző ülésrend modellezésére képes és külön jelöli az utasok légzését. Chen a kísérletekben a veszélyes anyagok terjedésének szimulálására egy ártalmatlan gázt használt. Az eredményeket végül betáplálták a számítógépbe. A kutató rájött, hogy az utasok száma nem, az ülésrend és a repülőgépen belüli légáramlatok viszont jelentősen befolyásolják a vírusok, járványok terjedését és a terjedési útvonalát.



A tervek szerint a szimulátort kilenc üléssoronként további szenzorokkal látnák el, így képes lenne minden egyes biológiai és vegyi anyagot külön érzékelők segítségével felismerni és azonosítani. A terjedési útvonalat a szenzorok segítségével követik vissza, így a repülőgép személyzete időben értesülhetne a fertőzésveszélyről, megtehetné a szükséges intézkedéseket, értesíthetné a legközelebbi repülőtereket és felkészülhetne a vészhelyzet elhárítására. A kutató úgy vélte, maga a technológia akár már két éven belül bemutatkozhat a repülőgépekben, addig azonban jelentősen fel kell gyorsítani a szimulációt és az adatok feldolgozásának folyamatát.

"Jelenleg egy két sornyi üléssel ellátott kabin modellezése még néhány napig tart és csak ezután elemezhetjük a történteket. Jobb algoritmusokkal és gyorsabb számítógépekkel a néhány napos időtartam jelentősen lecsökkenthető. Emellett szeretnénk a jövőben külön grafikus processzorokat felhasználni, mivel azok képesek lennének a gyorsabb modellezésre. Optimális esetben egyetlen percig tart majd a fertőzési forrás meghatározása.

Azonban nemcsak a számítógépeknek, de a szenzoroknak is sokat kell javulniuk. A legtöbb kémiai anyagot a jelenlegi érzékelők is már valós időben tudják felismerni, a biológiai anyagoknál azonban ez még nem lehetséges. "Amennyiben a bioszenzorok is továbbfejlődnek, képesek leszünk a fertőzésektől előre megóvni a repülőgépek személyzetét és utasait" - szögezte le végül Qingyan Chen professzor.