【防止登革熱疫情擴大　AI如何殺蚊子？】

透過蚊子叮咬傳播的登革熱，從台南、高雄一路蔓延到新北、台中，還每年在東南亞爆發嚴重疫情。離赤道不遠的新加坡，更是深受其害。半個新北市不到的國土大小，曾在2013年出現一週就有842人感染。為了對抗登革熱，新加坡與台灣相繼祭出數據分析、人工智能、新型偵測器等手段，應用不同科技是否能在防疫上有所突破？

「為何新加坡疫情如此嚴重？」
新加坡國家環境局環境衛生研究院院長黃麗菁（Ng Lee Ching）說，熱帶氣候、人口密度、建築年紀與都市化程度，都讓新加坡成為登革熱的重災區。不過，這並不表示人類就束手無策，新科技的發展帶來更多防治疾病的機會。長期蒐集疾病數據的環境衛生研究院決定出手，利用機器學習與資料分析來根治這個都市國家的公衛危機。 ( National Environment Agency (NEA) )

「預測模型讓新加坡政府”先發制蚊”」
過去十年，環境衛生研究院把登革熱傳染的情形做成【互動地圖】，提醒民眾留意周遭疫情。然而，黃麗菁坦言，這種作法仍然過於被動，因為當圖做好時，也意味著「登革熱已經在蔓延，許多人已經感染了」。正因如此，現在他們打算利用數據主動出擊，在疾病滋生之前防患未然，從政府內部不同部門獲得數據，考量天氣、建築環境、人口密度等指標，他們訓練了一套預測模型以判斷城市裡高風險的區域，藉此便能透過提早進入、清理這些重點區域，「先發制蚊」。

「從2013年開始，這套模型開始派上用場」
當時該模型就準確預測會有大規模登革熱爆發，因此他們事先做好準備，診斷箱、病床、殺蟲藥一應俱全，試圖把死亡率降到最低。他們也根據資料做出了分色風險地圖，視覺化呈現各區域的登革熱風險，讓各區域的民眾事先做好防蚊準備。根據統計顯示，新加坡的疫情已經從2014年高峰每週有891個新增病例，下降到今年高峰只有68人。

「智慧捕蚊、時空演算法，為防疫再添一臂之力」
到了2018年，環境衛生研究院更設計出「智慧重力捕蚊器」（smart gravitraps），用感應器自動偵測飛進去的是哪種類型的蚊子，藉此判斷登革熱的高風險區；有了這項嶄新設計，目前新加坡散布各地高達五萬個捕蚊器，未來再也不需要科學家親自用顯微鏡去一一檢視。

「回到台灣」
台大地理系郭飛鷹、溫在弘等學者為了探索傳染病的傳播方式，則推出了一套簡稱為「時空演算法」（MST-DBSCAN）的傳染病分析方法。實際回顧2014年高雄的登革熱疫情，郭飛鷹、溫在弘等人發現，當年疫情達到高峰的前幾週，有幾個病毒感染的患者群出現分裂，並從市中心往北擴散到左營與楠梓。如果使用傳統的核心密度估計法，就難以看出特定患者群的消長、分合狀態。有了「時空演算法」，防疫單位將能輕易掌握更加精確的病毒傳染趨勢，並精準反應。

從時空演算法到互動地圖，科技結合流行病學的研究，能幫助政府與民間共同對抗致命的登革熱。或許有一天，我們不但可以戰勝登革熱，更能把其他傳染病一網打盡。




【Reference】
1.資料/圖片來源: 天下雜誌 http://bit.ly/2xhlobr
2. 【國衛院論壇出版品】
國家衛生研究院論壇出版品【登革熱防治之發展回顧報告書】: http://bit.ly/2l34uqI
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