Learning from Data

Previsioni Covid-19 di ricoveri, terapie intensive e decessi: 23 ottobre – 15 novembre 2020

Giuseppe De Nicolao⁽¹⁾, Franco Blanchini⁽²⁾, Paolo Bolzern⁽³⁾,
Marta Colaneri⁽⁵⁾,Patrizio Colaneri⁽³⁾, Alessandro Di Filippo⁽⁵⁾,
Giulia Giordano⁽⁴⁾, Paolo Sacchi⁽⁵⁾, Raffaele Bruno^{(1) (5)}

Sintesi: Ad oggi, 23 ottobre 2020, le rilevazioni nazionali pubblicate sul sito della Protezione civile di pazienti positivi al Covid-19, di ricoverati con sintomi, di ricoverati in terapia intensiva e di decessi presentano un andamento esponenziale con tempo di raddoppio intorno ai 10 giorni. Mantenendo questo ritmo di crescita, a metà novembre i dati odierni risulteranno più che quadruplicati, raggiungendo e superando i seguenti numeri: 900.000 attualmente positivi, 50.000 ricoverati, 5.000 pazienti in terapia intensiva, 500 decessi giornalieri. Alcune regioni presentano una crescita ancora più veloce. È il caso della Lombardia che, mantenendo l’attuale tempo di raddoppio di circa 6 giorni, a metà novembre raggiungerà e supererà i seguenti numeri: 600.000 attualmente positivi, 35.000 ricoverati, 3.000 pazienti in terapia intensiva, 300 decessi giornalieri. Il nostro esame dei dati conferma l’analisi del Prof. Parisi, le cui stime sono state citate nella lettera del 23/10, firmata da oltre 100 scienziati e indirizzata al Presidente Mattarella e al Presidente del Consiglio Conte, con la richiesta di “assumere provvedimenti stringenti e drastici nei prossimi due o tre giorni”.

⁽¹⁾ Dipartimento di Ingegneria Industriale e dell’Informazione, Università di Pavia
⁽²⁾ Dipartimento di Scienze Matematiche, Informatiche e Fisiche, Università di Udine
⁽³⁾ Dipartimento di Elettronica, Informazione e Bioingegneria, Politecnico di Milano
⁽⁴⁾ Department of Industrial Engineering, Università di Trento
⁽⁵⁾ Division of Infectious Diseases I, Fondazione IRCCS Policlinico San Matteo, Pavia

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Coronavirus: i contagi regionali forse rallentano ma il TIR va ancora fermato

hic Rhodus hic salta. Rodi è la settimana prossima. Anche se qualcuno fatica a capirlo, stiamo parlando di rischi ravvicinati. Se vedi un TIR che ti viene addosso a tutta velocità non stai a discutere di modelli dell’attrito dei pneumatici.

— Giuseppe De Nicolao (@Giuseppednc) March 3, 2020

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Fin dal 3 marzo ho paragonato l’epidemia del Coronavirus a un TIR in corsa che minacciava di travolgere le terapie intensive italiane, facendo esplodere la mortalità tra i contagiati. Le analisi dei giorni immediatamente successivi hanno mostrato che la situazione è diversa da regione a regione. Come se avessimo tanti TIR lanciati a tutta velocità, ma con diversi tempi di impatto. Mentre la sanità lombarda sta già subendo il tremendo urto, al punto da mandare in saturazione i servizi funebri del bergamasco, nelle regioni limitrofe mancano ancora alcuni giorni allo scontro frontale. Il distanziamento sociale, dapprima spontaneo e solo da pochissimi giorni fatto oggetto di più stringenti misure normative, è l’unico freno a mano che possiamo tirare per rallentare questi TIR. Le analisi regionali mostrano che i TIR di Emilia Romagna, Veneto, Piemonte e Marche sono simili a quello della Lombardia ma anche che, rispetto a qualche giorno fa, sembrano rallentare. Il tempo di raddoppio dell’epidemia appare passato da 2,5 a 4 giorni, anche se i decessi (gli ultimi a rallentare) raddoppiano ogni 3 giorni. Con questi ritmi, l’Emilia Romagna è ritardo di 7-8 giorni sulla Lombardia e le Marche di 16 giorni. Una ragione in più per tirare il freno a mano del distanziamento sociale con tutte le forze. Sperando che le altre regioni riescano a fermare i loro TIR prima di arrivare al numero dei decessi lombardi.

Pubblico di seguito il documento sull’ Evoluzione regionale dell’epidemia di SARS-CoV-2 in Italia (12-03-20) che ho scritto insieme a E. Bucci, E. Marinari e G. Parisi.

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COVID-19: Evoluzioni regionali a confronto. E.Romagna segue Lombardia a 6 giorni di distanza

Sintesi: Ad oggi, 7 marzo 2020, le rilevazioni di di ricoverati con sintomi, di ricoverati in terapia intensiva e di morti di Lombardia, E. Romagna, Veneto, Marche e Piemonte, pubblicate sul sito della Protezione civile continuano a presentare un andamento esponenziale con tempi di raddoppio che variano da 2,5 a 1 giorno. La regione con il maggior numero di pazienti in cura è la Lombardia. Nelle altre regioni, l’epidemia, a meno di un ritardo caratteristico per ogni regione, sembra seguire un andamento simile a quello lombardo. Questo significa che è possibile prevedere l’impatto sugli ospedali e le terapie intensive con alcuni giorni di anticipo. I ritardi stimati nei confronti della Lombardia sono: E. Romagna = 6 giorni, Veneto = 8 giorni, Marche = 9 giorni, Piemonte = 9 giorni.

Fonte dei dati: Comunicati stampa delle 18:00 della Protezione Civile dal 2/3/2020 al 7/3/2020

http://www.protezionecivile.gov.it/web/guest/media-comunicazione/comunicati-stampa

L’analisi è limitata alle cinque regioni dove si registra il maggior numero di ricoveri: Lombardia. E. Romagna, Veneto, Marche, Piemonte. Per estendere l’analisi alle altre regioni bisognerà attendere la crescita del numero di soggetti ricoverati.

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COVID-19 in crescita esponenziale? Analizziamo morti, terapie intensive e ricoveri.

Sintesi: Ad oggi, 4 marzo 2020, le rilevazioni pubblicate sul sito della Protezione civile di pazienti positivi al Covid-19 ricoverati con sintomi, di ricoverati in terapia intensiva e di morti continuano a presentare un andamento esponenziale con tempi di raddoppio compresi tra 2 e 2,5 giorni. Se i tempi di raddoppio non cambieranno, si avrà il superamento di 700 pazienti ricoverati in terapia intensiva entro domenica 8 marzo.

Fonte dei dati: Comunicati stampa delle 18:00 della Protezione Civile dal 25/2/2020 al 4/3/2020Continue reading “COVID-19 in crescita esponenziale? Analizziamo morti, terapie intensive e ricoveri.”

Previsione della crescita esponenziale dei Covid19-positivi in Italia, Lombardia, Veneto ed E. Romagna

AVVISO IMPORTANTE (7/3/2020): i numeri dei soggetti positivi analizzati e predetti in questo post hanno cessato di essere affidabili da diversi giorni per due ragioni: (i) il cambio di protocollo legato alla decisione di effettuare i tamponi solo per i soggetti sintomatici; (ii) si va verso la saturazione la capacità giornaliera di temponi analizzabili. In queste condizioni, cresce di giorno in giorno la percentuale di contagiati non sintomatici che sfuggono ad ogni rilevazione, rendendo vani i tentativi di sottoporre a conferma le previsioni relative ai positivi che si basavano su dati raccolti secondo un protocollo oramai abbandonato. I 14.000 da me ipotizzati positivi entro domenica 8 marzo non saranno raggiunti, ma solo perché sta crescedo la quota di asintomatici contagiati di cui non verremo mai a sapere che erano positivi. La controprova è che i positivi stanno rallentando la crescita rispetto a: 1) ricoverati con sintomi, 2) pazienti in terapia intensiva e 3) morti. Per monitorare l’epidemia, bisogna ormai seguire la strada seguita da Bucci e Marinari, con l’ausilio di Giorgio Parisi, ovvero concentrarsi su queste tre serie storiche, come spiegato nel mio post del 5 maggio: https://statisticallearningtheory.wordpress.com/2020/03/05/covid-19-in-crescita-esponenziale-analizziamo-morti-terapie-intensive-e-ricoveri/

Sintesi: Nel periodo 25/2-1/3 le rilevazioni del numero pazienti positivi al Covid-19 pubblicati sul sito della Protezione civile presentano un chiaro andamento esponenziale che, in assenza di interventi radicali e tempestivi, potrebbe far superare i 14.000 positivi entro domenica 8 marzo. Con lo stesso metodo usato per l’Italia, può essere stimata la curva di crescita esponenziale dei pazienti Covid-19 positivi nelle tre regioni più colpite: Lombardia, Veneto, Emilia Romagna. Se nei prossimi giorni si osserverà una crescita in accordo con queste previsioni, vorrà dire che le misure già adottate dal Governo sono insufficienti a scongiurare scenari insostenibili per il sistema sanitario delle regioni interessate. Inoltre, è del tutto probabile che anche le rimanenti regioni italiane seguiranno lo stesso destino innescando una sorta di effetto domino in cui le ultime regioni a essere colpite non potranno nemmeno beneficiare del sostegno di quelle vicine, ormai alle corde.

L’analisi sviluppata in questo post è in accordo con i risultati ottenuti indipendentemente da Enrico Bucci ed Enzo Marinari, con l’ausilio di Giorgio Parisi, Presidente dell’Accademia Nazionale dei Lincei: Considerazioni sull’evoluzione in corso dell’epidemia da nuovo coronavirus SARS-nCOV-2 inItalia.

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Exams

February 7, 2020

StaLT Lab #1: Regression

Starting from a 50-point dataset, use basic regression techniques to build a predictor of the output. Suggested methods are: KNN, polynomials, Fourier series. Scope: experiment model selection techniques on a simple univariate regression problem.

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The end of theory: does the data deluge make the scientific method obsolete?

“All models are wrong, and increasingly you can succeed without them.”

This is a world where massive amounts of data and applied mathematics replace every other tool that might be brought to bear. Out with every theory of human behavior, from linguistics to sociology. Forget taxonomy, ontology, and psychology. Who knows why people do what they do? The point is they do it, and we can track and measure it with unprecedented fidelity. With enough data, the numbers speak for themselves.

The big target here isn’t advertising, though. It’s science. […] Petabytes allow us to say: “Correlation is enough.” We can stop looking for models. We can analyze the data without hypotheses about what it might show. We can throw the numbers into the biggest computing clusters the world has ever seen and let statistical algorithms find patterns where science cannot. […]The new availability of huge amounts of data, along with the statistical tools to crunch these numbers, offers a whole new way of understanding the world. Correlation supersedes causation, and science can advance even without coherent models, unified theories, or really any mechanistic explanation at all.

This quote is from Chris Anderson’s provocative article appeared in 2008 on the magazine Wired. But, is it really true that “science can advance even without coherent models, unified theories, or really any mechanistic explanation at all”?

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