Το τμήμα Φυσικής του ΔΙΠΑΕ Καβάλας συμμετέχει σε έρευνα για τον COVID-19
Έρευνα που διεξάγεται από το Διεθνές Πανεπιστήμιο της Ελλάδος σε θέματα σχετιζόμενα με την πανδημία του COVID 19.
Το Τμήμα Φυσικής του Διεθνούς Πανεπιστημίου της Ελλάδος, σε συνεργασία και με επιστήμονες από άλλα ιδρύματα της χώρας, βρίσκεται στην παγκόσμια πρωτοπορία της έρευνας σχετικά με την πανδημία του COVIT 19, με τρεις μέχρι στιγμής ερευνητικές εργασίας. Οι εργασίες αυτές συμβάλλουν στην κατανόηση του μηχανισμού εξάπλωση ης επιδημίας και έχουν προδημοσιευθεί στο ψηφιακό αποθετήριο του Cornel University. Ειδοποιό διαφορά αποτελεί το γεγονός ότι και οι τρεις ερευνητικές εργασίες εδράζονται σε μοντέλα Φυσικής (όχι απλώς σε μαθηματικά μοντέλα), που σχετίζονται με το χώρο της πολυπλοκότητας τους νόμους της μη γραμμικής δυναμικής.
Ειδικότερα,
Α) Η εργασία με τίτλο “Η επίδραση των πολιτικών COVID-19 στην Ελλάδα στην εξέλιξη της νόσου: ανάλυση δικτύου στην επιτυχημένη περίπτωση της Ελλάδας” (Διεθνής Τίτλος: “The effect of anti-COVID-19 policies to the evolution of the disease: A complex network analysis to the successful case of Greece”), από τους Δ. Τσιώτα και Λ. Μαγκαφά, προτείνει μια νέα μεθοδολογία για τη μελέτη της εξέλιξης της καμπύλης μόλυνσης του COVID-19, η οποία αξιοποιεί μεθόδους πολυπλοκότητας (ανάλυσης χρονοσειρών και πολύπλοκων δικτύων). Η προτεινόμενη μέθοδος εφαρμόζεται για πρώτη φορά από το Εργαστήριο Πολύπλοκων Συστημάτων του Τμήματος Φυσικής του ΔΙΠΑΕ, στην περίπτωση της Ελλάδας, που συνιστά παγκοσμίως μια επιτυχημένη πορεία στην καταπολέμηση της πανδημίας, καταδεικνύοντας ότι η εξέλιξη της πανδημίας στην χώρα διήλθε από πέντε στάδια μειούμενης έντασης, στην οποία διαφάνηκαν τάσεις κορεσμού μετά τις 29/03/2020. Αξιολογώντας τη σειρά μέτρων αντιμετώπισης της πανδημίας που ελήφθησαν σε κάθε περίοδο, η ανάλυση επικυρώνει την αποτελεσματικότητα των πολιτικών που ακολουθήθηκαν, καθώς τα μέτρα κάθε περιόδου φαίνεται να επιδρούν κατάλληλα στη διαμόρφωση της δυναμικής των μεταγενέστερων. Η μελέτη αποτελεί σημαντικό εργαλείο ανίχνευσης αλλαγών δυναμικής στην επιδημιολογία, συνεισφέροντας σε αποτελεσματικότερες προβλέψεις.
Β) Η εργασία με τίτλο “Μοντελοποίηση και πρόβλεψη της χρονικής εξάπλωσης της νόσου COVID-19 στην Ελλάδα: μια διερευνητική προσέγγιση βασισμένη σε μαθηματική πρότυπα που βασίζονται σε πολύπλοκα δίκτυα” (Διεθνής Τίτλος: “ Modeling and predicting the temporal spread of Covid-19 disease in Greece using Complex Network and Regression Splines ”), από τους Κ.Δερμετζή , Δ. Τσιώτα και Λ. Μαγκαφά. Στην εργασία αυτή πραγματοποιείται μια ακριβής προσέγγιση και προτυποποίηση του ρυθμού διάδοσης και εξάπλωσης της νόσου Covid-19 στην Ελλάδα, με βάση εξειδικευμένα μαθηματικά πρότυπα (αλγόριθμος Regression Splines). Η σημαντική καινοτομία του προτεινόμενου μοντέλου που για πρώτη φορά εφαρμόζεται σε παγκόσμιο επίπεδο από το εργαστήριο Πολύπλοκων Συστημάτων του Τμήματος Φυσικής του ΔΙΠΑΕ, αφορά την μοντελοποίηση με Complex Networks των μέτρων κοινωνικής αποστασιοποίησης που λήφθηκαν στην Ελλάδα, υλοποιώντας ένα πλήρως λειτουργικό και ρεαλιστικό σύστημα αξιολόγησης και ερμηνείας των συναφή με την νόσο γεγονότων, με σκοπό την λήψη κρίσιμων αποφάσεων σχετικά με τη κατανομή και διαχείριση των διαθέσιμων υγειονομικών πόρων.
Γ) Στο άρθρο με τίτλο “Μοντέλο εξάπλωσης επιδημιών με αξιοποίηση της θεωρίας κρίσιμων φαινομένων σε αυτό-οργανούμενα συστήματα” (Διεθνής Τίτλος: “Self-Organized Criticality in an Epidemic Spread Model”) από τους Ι. Κοντογιάννη, Σ.Γ. Σταυρινίδη, Μ.Π. Χανιά, Μ. Καμπιτάκη Π. Παπαδόπουλο και Σ. Ποτηράκη, προτείνεται η εφαρμογή ενός μοντέλου προσομοίωσης της εξάπλωσης ιογενών επιδημιών, το οποίο προέρχεται από την Στατιστική Φυσική των Κρίσιμων Φαινομένων.
Το μοντέλο έχει τη δυνατότητα διάκρισης των ιών με βάση την επιθετικότητά τους και αντιμετωπίζει την κατάσταση των επιδημιών ως αυτό-οργανούμενο σύστημα, μια προσέγγιση που ισχύει σε φυσικά συστήματα. Η πολυπλοκότητα του συστήματος αναδεικνύει την ιδιότητά του να αυτό-οργανώνεται. Όταν αφεθεί ελεύθερο χωρίς κανένα περιορισμό (προσέγγιση της «ανοσίας της αγέλης»), η εξάπλωση της επιδημίας γίνεται με ομαλό τρόπο και η διάρκειά της είναι σύντομη, μόνον εφόσον ο ιός δεν έχει χαρακτηριστικά αυξημένης επιθετικότητας. Σε αντίθετη περίπτωση (επιθετικών ιών) το σύστημα οδηγείται σε ανεξέλεγκτες καταστάσεις και από πλευράς ποσοστού νοσούντων και το κυριότερο από πλευράς διάρκειας της επιδημίας. Η εξάπλωση μιας τέτοιου είδους ιογενούς επιδημίας, ΔΕΝ μπορεί να έχει συνήθεις (και ασφαλείς) ρυθμούς, διότι το κρίσιμο σημείο της παραμέτρου ελέγχου, έχει ιδιαζόντως χαμηλή τιμή. Κατά συνέπεια, σε τέτοιες περιπτώσεις η προσέγγιση της «ανοσίας της αγέλης» οδηγεί άμεσα σε ανεξέλεγκτη διάδοση της επιδημίας και κατ’ επέκταση, σε άκρως επικίνδυνες καταστάσεις. Ο μόνος τρόπος για να ελεγχθεί η επιδημία, στη λογική του περιορισμού των κρουσμάτων και της μείωσης της διάρκειάς της, είναι η λήψη μέτρων περιορισμού των επαφών του πληθυσμού, ώστε να υπάρξει επέμβαση στην διαμόρφωση της κρίσιμης τιμής της παραμέτρου ελέγχου του συστήματος.
Συμπερασματικά, αυτό που αναδεικνύει το προτεινόμενο μοντέλο είναι η αξία των περιοριστικών μέτρων, τα οποία δεν μειώνουν μόνον τον αριθμό των κρουσμάτων (όπως και άλλα μοντέλα προβλέπουν), αλλά ταυτόχρονα μειώνουν δραματικά και τη διάρκεια της επιδημίας και δεν μεταθέτουν απλώς τον αριθμό των κρουσμάτων σε μελλοντικούς χρόνους.
(ΔΕΛΤΙΟ ΤΥΠΟΥ)
