p Os matemáticos desenvolveram uma estrutura para determinar quando as regiões entram e saem dos períodos de pico de infecção COVID-19, fornecendo uma ferramenta útil para formuladores de políticas de saúde pública para ajudar a gerenciar a pandemia de coronavírus. p O primeiro artigo publicado sobre infecções de COVID-19 de segunda onda em estados dos EUA sugere que os formuladores de políticas devem procurar pontos de inflexão demonstráveis ​​nos dados, em vez de taxas de infecção estáveis ​​ou insuficientemente decrescentes antes de suspender as restrições.

p Os matemáticos Nick James e Max Menzies publicaram o que acreditam ser a primeira análise das taxas de infecção de COVID-19 nos estados dos EUA para identificar pontos de inflexão nos dados que indicam quando os surtos começaram ou terminaram.

p O novo estudo dos matemáticos australianos é publicado hoje na revista. Caos , publicado pelo American Institute of Physics.

p "Em alguns dos estados de pior desempenho, parece que os formuladores de políticas buscaram taxas de infecção estagnadas ou em ligeiro declínio. Em vez de, funcionários de saúde devem procurar máximos e mínimos locais identificáveis, mostrando quando as oscilações atingem seu pico e quando estão comprovadamente concluídas, "disse Nick James, um estudante de Ph.D. na Escola de Matemática e Estatística da Universidade de Sydney.

p No estudo, os dois matemáticos relatam um método para analisar os números dos casos COVID-19 em busca de evidências de uma primeira ou segunda onda. Os autores estudaram dados de todos os 50 estados dos EUA mais o Distrito de Colúmbia para o período de sete meses de 21 de janeiro a 31 de julho de 2020. Eles descobriram que 31 estados e o Distrito de Colúmbia estavam passando por uma segunda onda no final de julho.

p Os dois matemáticos também aplicaram o método para analisar as taxas de infecção em oito estados e territórios australianos usando dados do COVIDlive.com.au. Embora a análise australiana não tenha sido revisada por pares, ele aplica a metodologia revisada por pares. A análise identificou claramente Victoria como um outlier, como esperado.

p "O que os dados de Victoria mostram é que os casos ainda estão diminuindo e o ponto de viragem - o mínimo local - ainda não ocorreu, "Dr. Menzies disse. Ele disse de uma perspectiva matemática, pelo menos, Victoria deveria "manter o curso".

p Dr. Menzies, do Yau Mathematical Sciences Center da Tsinghua University em Pequim, disse:"Nossa abordagem permite a identificação cuidadosa dos estados dos EUA mais e menos bem-sucedidos no gerenciamento do COVID-19."

p Os resultados mostram que Nova York e Nova Jersey aplainaram completamente suas curvas de infecção no final de julho com apenas um único aumento. Treze estados, incluindo a Geórgia, Califórnia e Texas, tem um aumento contínuo e crescente de infecção única. Trinta e um estados tiveram um surto inicial seguido por um declínio de infecção seguido por um segundo surto. Esses estados incluem Flórida e Ohio.

p O Sr. James disse:"Este não é um modelo preditivo. É uma ferramenta analítica que deve ajudar os formuladores de políticas a determinar pontos de inflexão demonstráveis ​​nas infecções por COVID."

p Metodologia

p O método suaviza os dados brutos de contagem de casos diários para eliminar contagens baixas artificiais nos fins de semana e até mesmo alguns números negativos que ocorrem quando as localidades corrigem os erros. Depois de suavizar os dados, uma técnica numérica é usada para encontrar altos e baixos. A partir disso, pontos de inflexão podem ser identificados.

p Dr. Menzies disse que sua análise mostra que os governos devem tentar não permitir o aumento de novos casos, nem reduza as restrições quando os números dos casos simplesmente diminuíram.

p "Um verdadeiro ponto de viragem, onde novos casos estão legitimamente em desaceleração e não apenas exibindo flutuações estáveis, deve ser observado antes de relaxar quaisquer restrições. "

p Ele disse que a análise não era apenas uma boa matemática, usando uma nova medida entre conjuntos de pontos de inflexão, o estudo também lida com um problema muito atual:olhar para os dados estado a estado.

p James disse que reduzir agressivamente as taxas de infecção ao mínimo parecia a melhor maneira de derrotar uma segunda onda.

p Picos e depressões

p Para determinar os picos e depressões, o algoritmo desenvolvido pelos matemáticos determina que um ponto de inflexão ocorre quando uma curva descendente surge para cima ou uma curva ascendente desce. Apenas aquelas sequências onde as amplitudes de pico e vale diferem por um valor mínimo definido são contadas. As flutuações podem ocorrer quando uma curva se aplaina por um tempo, mas continua a aumentar sem passar por uma verdadeira desaceleração, portanto, o método elimina essas contagens falsas.

p Ambos da Austrália, os dois matemáticos são melhores amigos há 25 anos. "Mas este ano é a primeira vez que trabalhamos juntos em problemas, "Sr. James disse.

p O Sr. James tem formação em estatística e trabalhou para start-ups e fundos de hedge no Texas, Sydney, São Francisco e Nova York. Dr. Menzies é um matemático puro, concluindo seu Ph.D. em Harvard em 2019 e sua graduação em matemática na Universidade de Cambridge.