[PWC-MEDIA] Persbericht CWI: Onderzoekers vinden forse onzekerheden in simulaties Covid-19 pandemie

  • From: Annette Kik <Annette.Kik@xxxxxx>
  • To: pwc-media@xxxxxxxxxxxxx
  • Date: Tue, 23 Feb 2021 22:54:06 +0100 (CET)

Persbericht Centrum Wiskunde & Informatica (CWI)

Amsterdam, 23 februari 2021


Onderzoekers vinden forse onzekerheden in simulaties Covid-19 pandemie

Computermodellen om de sterftecijfers van Covid-19 te voorspellen bevatten 
aanzienlijke onzekerheden in de voorspellingen, zo blijkt uit een 
internationale studie onder leiding van onderzoekers van UCL in Londen en het 
CWI. Hun artikel 'The Impact of Uncertainty on Predictions of the CovidSim 
Epidemiological Code', dat eerder werd aangekondigd in een nieuwsbericht in 
Nature, werd op 22 februari gepubliceerd in Nature Computational Science.

Waar het bij fysieke experimenten gebruikelijk is om bij gemeten waarden 
foutbalken te laten zien, ontbreekt bij de voorspellingen van computermodellen 
vaak een mate van onzekerheid. Dit ondanks het feit dat zulke modellen 
onmiskenbaar onzeker zijn en gebruikt worden bij besluitvorming op hoog niveau. 
Het team stelt dat berekende voorspellingen zonder foutbalken een zeer 
onvolledig beeld kunnen schetsen. Dit hebben zij aangetoond in een recente 
studie met een computermodel dat wordt gebruikt voor het evalueren van 
COVID-19-interventiescenario's. 

Deze studie werd uitgevoerd in het kader van het VECMA-project, een EU Horizon 
2020 onderzoeks- en innovatieprogramma. Bij het CWI waren onderzoekers Wouter 
Edeling en Daan Crommelin van de Scientific Computing groep betrokken. Edeling, 
eerste auteur van het artikel en specialist in het kwantificeren van 
modelonzekerheden, maakte een deel van de software voor de VECMA toolkit. Dit 
werd gebruikt om een onzekerheidskwantificatietechniek (UQ) te koppelen aan het 
bekende epidemiologische CovidSim-model van Neil Ferguson van Imperial College 
in het Verenigd Koninkrijk en aan gegevens uit het VK uit 2020.

'De vloek van de dimensionaliteit'
Edeling legt uit: "Voor modellen met een groot aantal parameters zoals 
CovidSim, is het erg moeilijk om te bestuderen welk effect onzekerheden in de 
inputparameters hebben op onzekerheden in de output. Het hebben van veel 
parameters betekent dat de rekenkosten buitensporig hoog zullen zijn - vaak 
aangeduid als de 'vloek van dimensionaliteit'. We onderzoeken hoe we de 
berekeningen zo efficiënt mogelijk kunnen uitvoeren, door uit te zoeken welke 
parameters het belangrijkst zijn voor de onzekerheden in de output. Door te 
focussen op deze parameters wordt het mogelijk om goede kansvoorspellingen te 
doen, die door overheden kunnen worden gebruikt bij hun beslissingen."

De nieuwe methoden zijn erg effectief. Bij het testen van de robuustheid van 
CovidSim ontdekte het onderzoeksteam dat, hoewel de code 940 parameters 
bevatte, er 60 belangrijk waren, en dat er daarvan slechts 19 de variantie in 
de outputvoorspellingen domineerden. De helft van de totale variatie in hun 
resultaten was terug te voeren op slechts drie van de 940 invoerparameters: de 
latentietijd van de ziekte (de tijd tussen besmetting en besmettelijkheid), de 
tijd die een geïnfecteerde nodig heeft om zichzelf te isoleren, en de 
doeltreffendheid van social distancing. Terwijl de latentietijd een biologische 
parameter is, houden de andere twee (en nogal wat andere parameters die 
invloedrijk waren) verband met de interventiescenario's en het menselijk 
gedrag. Hoewel ze een moeilijke modelleringstaak vertegenwoordigen, kunnen deze 
parameters (en de verschijnselen die ze modelleren), in tegenstelling tot de 
biologische aspecten, worden beïnvloed door het overheidsbeleid.

CWI-onderzoek naar onzekerheidskwantificering
Daan Crommelin, groepsleider van CWI's Scientific Computing-groep en hoogleraar 
aan de UvA, zegt: "Het is belangrijk om de onzekerheden van computersimulaties 
en modelvoorspellingen te kennen. Niet alleen voor simulaties van de pandemie 
maar ook bijvoorbeeld in milieustudies, weer- en klimaatmodellering, of 
economie. Het kan verleidelijk zijn om je te richten op één voorspelling of één 
simulatie-uitkomst, maar het kan juist ook heel relevant zijn om te zien hoe 
breed het scala aan mogelijke uitkomsten is".

Partners
Het onderzoek is uitgevoerd door onderzoekers verbonden aan het CWI, University 
College London (UCL), de Universiteit van Amsterdam, Brunel University London 
en het Poznan Supercomputing and Networking Centre in Polen. Het werk werd 
gefinancierd als onderdeel van het EU Horizon 2020 onderzoeks- en 
innovatieprogramma (VECMA-project #800925, www.vecma.eu)

Over CWI
Het Centrum Wiskunde & Informatica (CWI) is sinds 1946 het nationale 
onderzoeksinstituut voor wiskunde en informatica. Het is gevestigd op het 
Amsterdam Science Park en is deel van de Nederlandse Organisatie voor 
Wetenschappelijk Onderzoek (NWO). Het instituut heeft een sterke internationale 
positie. Ruim 150 wetenschappers doen er grensverleggend onderzoek en dragen de 
verkregen kennis over aan de maatschappij. Meer dan 30 van de onderzoekers zijn 
hoogleraar aan een universiteit. Het instituut heeft 27 spin-off bedrijven 
voortgebracht.


----
Noot voor de pers (niet voor publicatie)

Contactgegevens onderzoekers: Wouter N. Edeling, e-mail: Wouter.Edeling@xxxxxx 
en prof. dr. Daan T. Crommelin (CWI en UvA), e-mail: Daan.Crommelin@xxxxxx. 
Foto: links Wouter Edeling, rechts Daan Crommelin. 

Meer informatie: het artikel in Nature Computational Science: 'The Impact of 
Uncertainty on Predictions of the CovidSim Epidemiological Code': 
https://dx.doi.org/10.1038/s43588-021-00028-9. VECMA: https://www.vecma.eu/. ;
Online nieuwsbericht met verdere links: 
https://www.cwi.nl/nieuws/2021/onderzoekers-vinden-forse-onzekerheden-in-simulaties-covid-19-pandemie
 


-  Behandeld door: Annette Kik (communicatieadviseur), Annette.Kik@xxxxxx, m. 
06-51574891 (ma, wo, do, vr-mi; woensdag het best mobiel bereikbaar). Centrum 
Wiskunde & Informatica, Science Park 123, 1098 XG Amsterdam. 
w. https://www.cwi.nl, t. https://twitter.com/CWInl, f. ;
https://www.facebook.com/cwiamsterdam/, l. ;
https://www.linkedin.com/company/centrum-voor-wiskunde-en-informatica/, y. ;
https://www.youtube.com/channel/UC_O0Q7SaFOtV-mhKxyt-mbQ, i. ;
https://www.instagram.com/cwi_amsterdam/

Attachment: Edeling-Crommelin-CWI.jpg
Description: JPEG image

Other related posts:

  • » [PWC-MEDIA] Persbericht CWI: Onderzoekers vinden forse onzekerheden in simulaties Covid-19 pandemie - Annette Kik