研究人员开发了一种基于人工智能(AI)的策略,用于管理危机条件下的公共卫生挑战。他们的研究成果发表在期刊《Computation》上,标题为《在BANI环境中由AI驱动的公共卫生项目成功管理》。
该研究聚焦于乌克兰的前线城市哈尔科夫,并提出了一个详细的AI支持框架,以应对在BANI(脆弱、焦虑、非线性和不可理解)环境中传染病的传播、错误信息的扩散以及公众恐慌的管理问题。
人工智能如何应对疫情、恐慌和错误信息的复杂交织?
研究介绍了一种整合的模拟模型SEIR-Infodemic-Panicdemic,该模型超越了传统的传染病框架,纳入了危机的心理和信息维度。通过使用AI和实时数据处理,该模型模拟了哈尔科夫1500天的公共卫生动态,考虑了人口迁移、医疗基础设施崩溃和周期性战争事件等紧急条件。
三个主要部分——疾病(SEIR)、错误信息(Infodemic)和情绪反应(Panicdemic)——与战争特定变量相结合。这些变量包括迁移率(δ)、医疗中断因子(κ)和事件频率(φ)。该系统跟踪健康状态之间的过渡(例如,易感、感染、康复),并监测错误信息和情绪恐慌在人群中的流动。参数如错误信息传播(βm)和恐慌放大(α)进一步定义了系统对战争相关冲击的敏感性。
模拟结果显示,迁移率(δ)和医疗中断(κ)的增加显著提高了感染率,最高可达28.3%。同时,错误信息的激增放大了公众恐慌,降低了民众的配合度,进一步加剧了疾病的传播。例如,恐慌的增加单独就可间接提高感染率12.6%。
战争引发的公共卫生危机中人工智能揭示的风险和机会
研究将风险和机会分为技术、组织、伦理、监管和军事领域。其中最高风险包括:
- 迁移和基础设施崩溃:过度拥挤的境内流离失所者(IDP)营地提高了疾病传播的风险。模拟中,迁移率的增加使感染高峰提高了20.8%以上。
- 错误信息扩散:战时的宣传,通常通过Telegram等平台传播,导致错误信息激增了22.7%,恐慌增加了18.9%。
- 隐私和安全漏洞:对数字健康系统的网络攻击可能危及弱势群体的敏感数据。
然而,人工智能也带来了变革性的机会:
- 事实核查和反信息传播:提高错误信息恢复率(γm)减少了18.2%的错误信息流行,并降低了15.6%的恐慌。
- 心理健康干预:通过人工智能驱动的社交媒体监控,早期检测创伤后应激障碍(PTSD)和焦虑症状,在以往的部署中提高了40%的早期发现率。
- 基础设施恢复建模:改善医疗机构的功能(反映在较低的κ值)使感染峰值降低了10.7%。
通过Python进行的模型敏感性分析确认,最具影响力的改变杠杆在于疾病传播、错误信息控制和恐慌管理。调整这些参数±20%会显著改变感染、错误信息和恐慌曲线,通过蒙特卡洛模拟进行了量化。
这一人工智能框架能否在乌克兰以外地区复制?
虽然研究聚焦于乌克兰当前的危机,但该人工智能架构被明确设计为全球可适应。它具有模块化组件,可以通过区域特定数据重新校准,例如:
- 医疗设施和基础设施损坏报告
- 社交媒体情绪和错误信息指数
- 国际移民组织(IOM)或联合国难民署(UNHCR)的迁移模式数据
通过更新外部参数文件而非修改核心模型逻辑,该框架可以移植到其他具有BANI特征的冲突或灾难区域。
本地化协议包括三个连续步骤:校准基础设施中断、通过媒体抓取和调查评估信息流行变量,并整合迁移矩阵。这确保了模型的保真度而不损害其通用性。
该研究为在动荡环境中运营的卫生部、非政府组织和国际机构提供了可操作的指导。它弥合了流行病学、行为心理学、数据科学和项目管理这些通常孤立的学科之间的差距。此外,它强调了迫切需要伦理框架和熟练的人类监督,以补充人工智能的计算能力。
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