Sampling manholes to home in on SARS-CoV-2 infections
Notice bibliographique
Résumé
About 50% of individuals infected with the novel Coronavirus (SARS-CoV-2) suffer from intestinal infection as well as respiratory infection. They shed virus in their stool. Municipal sewage systems carry the virus and its genetic remnants. These viral traces can be detected in the sewage entering a wastewater treatment plant (WTP). Such virus signals indicate community infections but not locations of the infection within the community. In this paper, we frame and formulate the problem in a way that leads to algorithmic procedures homing in on locations and/or neighborhoods within the community that are most likely to have infections. Our data source is wastewater sampled and real-time tested from selected manholes. Our algorithms dynamically and adaptively develop a sequence of manholes to sample and test. The algorithms are often finished after 5 to 10 manhole samples, meaning that-in the field-the procedure can be carried out within one day. The goal is to provide timely information that will support faster more productive human testing for viral infection and thus reduce community disease spread. Leveraging the tree graph structure of the sewage system, we develop two algorithms, the first designed for a community that is certified at a given time to have zero infections and the second for a community known to have many infections. For the first, we assume that wastewater at the WTP has just revealed traces of SARS-CoV-2, indicating existence of a "Patient Zero" in the community. This first algorithm identifies the city block in which the infected person resides. For the second, we home in on a most infected neighborhood of the community, where a neighborhood is usually several city blocks. We present extensive computational results, some applied to a small New England city.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,006 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».