Computermodel toont effect corona maatregelen

Het recept om het coronavirus te beteugelen vertoont wereldwijd opmerkelijke overeenkomsten. Scholen en universiteiten gaan dicht, mensen werken zoveel mogelijk thuis, en evenementen zijn afgelast – dat is zo’n beetje het standaardpakket. En toch zijn er ook verschillen tussen landen, zegt dr. Amineh Ghorbani (Faculteit TBM). “Een extreme quarantaine zoals in China zou in Nederland niet geaccepteerd worden.” Dat is waarom premier Mark Rutte de ‘intelligente lockdown’ invoerde waarin mensen hun eigen verantwoordelijkheid moeten aanwenden om zoveel mogelijk thuis te blijven. “In Iran gingen mensen geen WC-papier hamsteren”, vertelt Ghorbani, “omdat ze zich geen zorgen maken over de voorraden in de winkels.” Ghorbani promoveerde in agent-based modelling onder leiding van prof.dr. Virginia Dignum, die inmiddels naar Zweden is verhuisd.

^{Hofstede’s scores voor vier landen en zes dimensies (Beeld: wikicommons)}

Identiteit in cijfers
Het lijkt vreemd, maar nationale karaktereigenschappen kunnen worden uitgedrukt in getallen. De Nederlandse sociaal psycholoog Geert Hofstede (1928-2020) deed dat in de vroege jaren ’70 op basis van een wereldwijde vragenlijst ingevuld door werknemers van multinational IBM, waar Hofstede toen werkte. Zijn theorie van culturele dimensies kent een getal tussen 0 en 100 toe aan de nationale positie tussen individualisme en collectivisme. Zo ook voor het vermijden van onzekerheid; afstand in macht; en manlijkheid versus vrouwelijkheid.  Later voegde hij er nog twee dimensies aan toe. Ghorbani voegt deze nationale culturele karakteristieken toe aan een computermodel met de naam Agent-based Social Simulation of the Coronavirus Crisis, of ASSOCC.

Virtuele mensen
ASSOCC is het opmerkelijke initiatief van professor Frank Dignum van de Universiteit van Umeå, Zweden, en de partner van Virginia Dignum. Er is geen budget, en toch hebben zich al 20 onderzoekers aangesloten met expertises in computerwetenschap, kunstmatige intelligentie en wiskundig modelleren. Ze werken samen op een online platform. Ze willen bijdragen aan een beter begrip van het effect van de coronapandemie op mens, samenleving en economie zowel op de korte als op de lange termijn. Ze doen dat door een techniek die bekend staat als agent-based-modelling, die in feite een simulatie is van hoe een bevolking reageert op bepaalde maatregelen. ‘Onze simulatie is gebaseerd op een verzameling kunstmatige individuen, elk met zijn of haar behoeften, demografische karakteristieken, en houding ten aanzien van reguleringen en risico’s’, leggen de onderzoekers uit op hun website. ‘Door elk van die individuen telkens weer te laten besluiten wat ze gaan doen kunnen we analyseren hoe verschillende beleid uitpakt, zoals lockdown of vrijwillige isolatie.’

^{Het effect van schoolsluiting op volksgezondheid (top) en tijdsbesteding (onder). (Grafiek: ASSOCC)}

Lente-effect
Laten we een voorbeeld nemen. Wat is het effect van sluiting van scholen en universiteiten op de volksgezondheid tijdens zo’n epidemie? Er zijn meer mensen overdag thuis (groene lijn, onderste grafiek) door de sluiting.  De gele lijn (op de universiteit) staat op nul. Dat klopt dus. Maar wat is het effect op de volksgezondheid? Het aantal geïnfecteerde mensen (rode lijn, bovenste grafiek) is 215 en dat is hoger dan wanneer de scholen niet dicht waren (200). Dat is vreemd. De onderzoekers hebben een verklaring. Mensen gaan meer niet-essentiële boodschappen doen (zwarte lijn, onderste grafiek) en vooral in het weekend, zien we. Wat betekent dat? Zonder aanvullende maatregelen zoals anderhalve meter afstand en gesloten horeca wordt het remmende effect van schoolsluiting op de verspreiding van het virus volledig tenietgedaan doordat mensen naar buiten willen. Andere voorbeelden staan op de ASSOCC website.

Beleidsadvies
Zijn regeringen geïnteresseerd in het testen van een beleidsmaatregel voordat die wordt ingevoerd? Onderzoeksleider Frank Dignum schrijft: ‘We staan in contact met beleidsadviseurs in Engeland, Zweden en Italië. Hoe we precies het platform zullen inzetten is nog een punt van overleg.’ Alexander Melchior, lid van de onderzoeksgroep en werkzaam bij de afdeling informatica en computerwetenschap van de Universiteit Utrecht bevestigt dat er ook contacten zijn met de Nederlandse beleidsmedewerkers.  Melchior schrijft: ‘In andere landen liep het proces sneller, maar wij zouden graag onze samenwerking met de Nederlandse overheid uitbreiden.’

Verspreidings app
De uitkomst van een wiskundig model wordt beter naarmate de invoer betrouwbaarder is. Vanuit die gedachte hebben de onderzoekers een applicatie ontwikkeld waarmee Zweedse burgers dagelijks hun verplaatsingen en hun welbevinden kunnen rapporteren. De app maakt geen gebruik van trackers of sensors, alleen van zelfrapportage. De onderzoekers hopen door de applicatie een beter beeld te krijgen van het effect van maatregelen die bedoeld zijn om het virus te remmen. In ruil voor hun informatie krijgen gebruikers de meest actuele informatie over de ontwikkeling van de coronacrisis. De app is nog in ontwikkeling en wacht op de goedkeuring van de Zweedse ethische commissie voor wetenschappelijk onderzoek.
‘De app kan niet buiten Zweden gebruikt worden’, schrijft Dignum. ‘Daar hebben we ethische toestemming voor nodig, en dat is een nationale aangelegenheid. Maar ook de modellering is voor ieder land anders, door de verschillen in allerlei aspecten van het dagelijks leven. Dat betekent dat ook de interpretatie van data verschilt per land. Met het Zweedse instituut voor volksgezondheid zijn we in overleg om te zien of we zaken kunnen combineren. Zij staan op hun beurt weer in contact met andere Europese gezondheidsorganisaties. Op die manier zouden we het netwerk Europabreed kunnen uitrollen.’

• Dr Amineh Ghorbani werkt voor het ASSOCC project samen met Bart de Bruin, master student industriële ecologie en ir Kurt Kreulen (industriële ecologie).