Coronavirus et les périls de la modélisation des maladies – AIER

Je suis heureux d’annoncer la troisième édition de la série de livres de l’AIER sur le virus: le coronavirus et la modélisation des maladies. Cela fait suite au coronavirus et à la crise économique et au coronavirus et à la reprise économique. Le troisième livre se concentre sur les erreurs de la modélisation épidémiologique et la planification sociale et économique qui a institué son inspiration.

Tout, des fourmilières aux modèles de circulation, en passant par les moisissures visqueuses, les écoles et les troupeaux d'animaux et les villes, est observé, étudié et analysé pour mieux comprendre le fonctionnement des agrégats. Les conditions dans lesquelles les êtres vivants se déplacent de manière synchronisée et les avantages qu'ils en tirent constituent une sous-catégorie d'étude fertile à la fois dans les sciences physiques et sociales: en zoologie, en botanique, en microbiologie, en économie, en sociologie, etc. Le collectif corporel domine la recherche scientifique.

Mais dans chaque groupe amassé – même ceux avec ce qui passe à peine pour la conscience, du moins du point de vue humain – il y a des individus qui se séparent. Ils se déplacent à l'extérieur, contre ou en tout cas loin de la communauté ou de la tendance dominante: l'oiseau qui fuit le troupeau, l'abeille qui abandonne la ruche.

Dans le monde humain, et en particulier dans les arts, les étrangers ont tendance à être célébrés. Les écrivains, musiciens, poètes, peintres, sculpteurs et acteurs sont si souvent inadaptés, et leurs créations embrassent le sort et le but des non-conformistes accidentels ou intentionnels. Les inventeurs, les scientifiques et autres créateurs sont parfois particulièrement excentriques, tout comme leurs ancêtres, les chamans (certaines spéculations intéressantes sur qui est au-delà de la portée de cet article) et les guérisseurs.

À travers le spectre de la vie, un écart par rapport à la norme se produit, malgré de bonnes raisons de comportements de flocage: efficacité d'échelle, protection mutuelle, partage d'informations rudimentaires, avantages du réseau, etc. Mais pour emprunter un adage de programmation, les non-conformistes sont-ils un bogue ou une fonctionnalité? Après des décennies et peut-être des siècles à les rejeter ou à les ignorer, la science semble (quoique lentement) se tourner vers l'étude des comportements aberrants. Selon la biologiste mathématicienne Corina Tarnita de l'Université de Princeton:

Nous avons passé un long moment à essayer de comprendre comment les choses se synchronisent. Personne ne s’est vraiment intéressé aux cellules isolées qui ne semblent rien faire, ni aux fourmis paresseuses, ni aux gnous qui, pour une raison quelconque, décident de ne pas migrer, ou aux criquets qui se détachent. Nous n’avons jamais vraiment prêté attention.

Publié en mars 2020, à peu près au moment où les verrouillages suite à la nouvelle pandémie de coronavirus ont commencé, le document PLoS de Tarnita et de son équipe sur «L'importance éco-évolutive des solitaires» s'interroge (quoique de manière contextuelle): «Les solitaires sont-ils des sous-produits accessoires de tentatives de coordination à grande échelle, ou font-ils partie d'une mosaïque de stratégies de cycle de vie? »

L'article continue:

Les comportements collectifs, dans lesquels un grand nombre d'individus présentent un certain degré de coordination comportementale, sont fréquents à travers l'arbre de vie et à travers les échelles spatio-temporelles: des agrégats microbiens à la grande migration des gnous, de l'essaimage de criquets à la floraison synchronisée du bambou, du banc de poissons à adaptation mécanique dans les grappes d'abeilles. Curieusement, cependant, une telle coordination est parfois imparfaite, et des individus «désynchronisés» (désormais solitaires) ont été signalés dans plusieurs de ces systèmes. Par exemple, chez les criquets, le surpeuplement entraîne une transition d'une phase solitaire, dans laquelle les individus se repoussent, à une phase grégaire, dans laquelle ils s'attirent. Les expériences montrent cependant que tous les individus ne subissent pas cette transition, même s'ils sont exposés à de longues périodes de surpeuplement.

Et cela se passe également ailleurs dans le règne animal.

Chez les gnous, des centaines de milliers d'individus se coordonnent et organisent des migrations de troupeaux, mais il existe également des populations résidentes qui ne parviennent pas à migrer. De même, les temps de vêlage des gnous sont très coordonnés, mais une partie des veaux naissent en dehors de la période de vêlage.

D'autres recherches vont dans le même sens. Ces individus et ces klatchs sont-ils le produit du pur hasard, des douves biologiques ou des rouages ​​d'une machine évolutive plus profonde? Bien que cette question n'ait pas été une priorité scientifique, il y a eu quelques pistes empiriques: «Les enquêtes théoriques sur ces comportements de solitude ont été rares, mais la poignée d'études existantes a suggéré que, au moins dans certains systèmes, elles pourraient être un moyen de cloisonnement spatio-temporel de niche qui favorise la diversité. » Il n'y a aucune preuve que la propension à un comportement idiosyncratique est héréditaire, et donc «il n'existe aucune preuve empirique, dans aucun système, que les solitaires sont autre chose que des traînards fortuits (.)»

Les auteurs expliquent ensuite comment dans la moisissure visqueuse cellulaire Dictyostelium discoideum (une créature étrange et fascinante avec la capacité de convertir des milliers d'amibes unicellulaires en une créature multicellulaire, «semblable à une limace») il existe certaines cellules qui, comme la grande majorité le font, ne se joignent pas à son stade de vie multicellulaire. Alors qu’ils restent dans cet état «invulnérables aux menaces du stade multicellulaire mais capables d’atteindre la multicellularité via leur progéniture», leur comportement «peut constituer une assurance contre de telles menaces et donc être critique» pour la survie de la colonie. Plus large encore,

(B) Au-delà de la multicellularité et de la socialité, (les) résultats ont des implications potentielles pour les comportements solitaires globalement analogues identifiés dans une variété de systèmes dans lesquels une certaine forme de coordination ou de synchronisation est observée, des insectes aux vertébrés en passant par les plantes. Nos résultats représentent la première démonstration que les comportements solitaires peuvent en effet. . . présentent des conséquences écologiques importantes. . . Bien que les mécanismes sous-jacents à l'existence des solitaires soient probablement différents d'un système à l'autre, l'existence généralisée de solitaires et la possibilité qu'ils puissent en fait être façonnés par la sélection suggèrent une conjecture intéressante: que, en général, une coordination imparfaite entre les individus peut permettre à l'évolution de façonner stratégies de partitionnement de la population. . .et donc pour la robustesse au niveau du système.

Il est bien entendu possible de tirer des conclusions bien plus loin que ce qui est justifié. Et il existe une grande différence entre l'expression génique bruyante, qui peut parfois expliquer les différences entre des individus par ailleurs identiques, et le choix humain. Mais une acceptation croissante du fait que les individus et les petits groupes dissidents sont conséquents, et donc essentiels à une compréhension holistique des systèmes, est un énorme pas en avant pour la recherche scientifique dans les sciences naturelles et sociales.

D'une importance particulière pour les sujets traités dans ce livre, il y a des indices que même les approches informatiques des sciences sociales sont sur le point d'adopter cette prise de conscience. Comme le note une thèse de maîtrise interdisciplinaire 2015 de l'Université George Mason, en ce qui concerne les modèles basés sur des agents (ABM),

Une valeur des ABM est qu'ils permettent de collecter tous les détails des caractéristiques et du comportement au fil du temps de chaque agent individuel et de l'environnement, permettant théoriquement l'analyse des interactions au niveau micro entre les individus et au sein de petits groupes. Dans la pratique, cependant, le volume de données brutes généré par chaque exécution d'un modèle (dont des milliers pourraient être effectués pour tester une gamme de paramètres) rend difficile l'identification des interactions inhabituelles, et l'analyse des modèles finit par être effectuée en agrégeant les données. et rendre compte des tendances générales.

Et ainsi, à titre de correction, l'auteur discute de «l'utilisation de récits générés par ordinateur décrivant le comportement d'un agent individuel comme une méthode alternative pour évaluer le comportement au niveau micro d'un ABM», et poursuit en détail les moyens d'identifier et d'étudier « des agents individuels intéressants. Cela peut fournir des informations plus approfondies ou mettre en évidence des failles dans les hypothèses ou la conception d'une simulation économique, épidémiologique ou de toute autre simulation de ce type.

En attendant, il est choquant de penser que des personnes hautement qualifiées qui tendent elles-mêmes vers une pensée indépendante et souvent iconoclaste sont si tardives à arriver à l'idée que des individus de toute sorte s'éloignant d'une communauté, en tout cas présentant une dérive, ne sont pas triviaux. L'éléphant voyou ici, la personne qui refuse de porter un masque là-bas: peut-être de l'intransigeance, mais peut-être répondre à un dictat obscur au-delà de ce qui est explicitement connaissable.

Les modèles informatiques et les simulations ont nourri la peur et ravivé la tyrannie. Des millions de personnes dans le monde réel continuent de souffrir et, en fait, meurent sous les politiques de pandémie provoquées par la sortie de code itératif. La reconnaissance scientifique de la valeur sociale de l'asocial, dans laquelle nos espérances, nos peurs, nos personnalités et nos relations individuelles ne sont plus assommées ou subsumées par des moyennes mathématiques, est une percée subtile mais monumentale. En espérant que cela continue.