Důsledky pandemie COVID-19 od patrona ISC, Vint Cerf

Tento článek je znovu publikován z Komunikace ACM

Když píšu tento sloupek, je konec dubna 2020 a objeví se na začátku června, kdy očekávám, že se nanejvýš teprve vynoříme z omezení „úkryt doma“, zavedených guvernéry většiny států v Unii. . Onemocněl jsem v polovině března a asi tři týdny jsem se zotavoval. Zatímco mé příznaky byly mírné, virus mi zanechal energii a trvalo nějakou dobu, než jsem se dostal zpět na normální úroveň. Mohlo to být mnohem horší, a to je pro mnoho lidí, z nichž někteří nepřežijí. Měl jsem příležitost přemýšlet a spekulovat o tom, čím naše profese může přispět k reakci na tuto celosvětovou pandemii.

Computing má co nabídnout, v neposlední řadě je to, co budu nazývat „výpočetní-x“ pro mnoho hodnot „x“. Biologie, astronomie, fyzika, lingvistika, chemie a kosmologie jsou všechny změněny a nějakým způsobem vylepšeny předponou. S dostatečným výpočetním výkonem a využitím nových nástrojů, jako je strojové učení (ML) pro hluboké, vícevrstvé neuronové sítě, jsme schopni efektivně analyzovat data způsoby, které dříve nebyly proveditelné. Četl jsem jednu zprávu, že ML pomohl identifikovat malý počet molekul, které by mohly interferovat se schopností viru „zakotvit“ s buňkou a vstříknout její RNA nebo DNA, aby převzaly genetický aparát buňky a rozmnožily virus. Vyhledávací prostor měl miliardy možných malých molekul[A]. Existuje mnoho zpráv ze zdrojů z celého světa, které využívají superpočítačovou kapacitu, neuronové sítě, specializované zpracování (jako jsou Graphical Processing Units a procesory Tensor Flow společnosti Google) a textovou analýzu pomocí strojového učení k odhalení možných reakcí na nový SARS-COV. -2 virus.

Jako člen poradního výboru amerického ministerstva energetiky pro pokročilé vědecké výpočty jsem měl tu čest vyslechnout si mnoho zpráv o objevech souvisejících s pandemií, které mi ukázaly, že teprve začínáme využívat nové algoritmy a rozsáhlé analýzy dat. osvětlit těžké a složité problémy, z nichž v neposlední řadě jsou záhady a složitosti interakcí bio-ekosystémů. Zdá se, že virus SARS-COV-2 pochází z netopýrů (stejně jako několik dalších koronavirů), ale k lidem se dostal prostřednictvím jiných zprostředkovaných hostitelů. Protože je tento virus založen na RNA, má vyšší pravděpodobnost mutace jednoduše proto, že proces replikace RNA je méně stabilní než protějšek pro DNA. Mutace může zmařit záměr vakcíny, který by mohl být částečně založen na konkrétních aspektech viru, jako je dokovací spikule, který virus používá k navázání na buněčný receptor při přípravě na injekci své RNA užitečné zátěže do buňky oběti.

Pokud jde o naši globální reakci na pandemii vyvolanou COVID-19, ukázalo se, že tzv. sociální distancování byl důležitým prvkem reakce, který má omezit šíření vzdušných nemocí. Nošení roušek, aby se virus nešířil, časté mytí rukou, nedotýkat se obličeje, očí, nosu a úst, zůstávat od sebe 6 stop a více, zakazovat skupinová shromáždění, která by spouštěla super-šířící se Zavírání restaurací, sportovních akcí, kin, obchodů s osobními službami (jako jsou kadeřnictví, přepážky v bankách) a další činnosti, které by přispěly k šíření viru, byly užitečné z lékařského hlediska, ale z ekonomického hlediska katastrofální. Internet a videokonference World Wide Web, nástroje pro spolupráci, elektronická pošta a sociální média jsou nyní primárními cestami pro obchodní a sociální interakci a zábavu. Je udivující, že systém byl schopen absorbovat tolik nové poptávky, ale svědčí o kapacitních investicích vynaložených částečně na podporu streamovaného videa.

Zajímalo by mě, jaké aspekty našeho každodenního pracovního života se po COVID-19 trvale změní. Už si nebudeme podávat ruce? Budou cestovní, hotelové a restaurační podniky trvale změněny? Stane se práce a školní docházka z domova běžnější a dokonce i preferovanější? Není pochyb o tom, že naše profese a produkty, které vytváří, budou mít významnou roli při utváření naší společnosti po COVID-19. To je úžasná zodpovědnost!

[A] https://www.genengnews.com/insights/trends-for-2020/artificial-intelligence-is-helping-biotech-get-real/

Obrázek by Marco Verch on flickr