计算科学支持疫情防控阻击战,清华在行动!

2020.02.24 00:00

新冠肺炎疫情发生以来,清华大学积极落实党中央、国务院、教育部及北京市关于疫情防控的决策部署。按照学校的统一安排,计算机系始终把疫情防控作为当前最重要的工作。近一个月来,全系师生勠力同心、各尽所能,全员参与到了这场没有硝烟的战“疫”中,用“计算科学”的方式“科研报国”。抗击疫情——清华大学计算机系在行动!

众志成城,科学抗疫

  • 吴建平院士:疫情防控大数据专家组成员

1月27日,在工业和信息化部召开的疫情防控大数据专家会商会上,陈肇雄副部长传达了国务院应对新冠肺炎疫情联防联控机制会议精神,研究部署大数据支撑服务疫情防控相关工作。清华大学计算机系主任吴建平院士被选为疫情防控大数据专家组成员。会议强调要充分发挥专家组作用,建立专家会商、研判机制,突出科学性、时效性、合法性,运用计算机大数据有效支撑服务疫情联防联控、精准施策。

2月24日,在计算机系理论中心组在线学习会议上,系主任吴建平院士与全体人员一起专题学习了习近平总书记在“统筹推进新冠肺炎疫情防控和经济社会发展工作部署会议”上的讲话精神。吴建平院士要求大家把思想和行动统一到习近平总书记的重要指示以及中央和学校的统一部署上来。他要求将全系师生健康放在首位,把疫情防控作为当前最重要的工作;要求全系师生在正常的教学秩序下,以“只争朝夕、不负韶华”的精神坚持学习和工作。同时,吴院士还鼓励全系师生响应国家号召,积极投入到疫情防控科研攻关中,贡献计算机科学的智慧与力量,与全国人民一道并肩战“疫”,众志成城打赢这场疫情防控阻击战!

计算科学,科研报国

  • 人工智能研究团队在行动

张钹院士现任人工智能研究院院长,耄耋之年的他时刻关注着疫情的形势变化,并表示:只要国家需要,我们时刻都在!”

此次疫情中,人工智能研究院(杨斌博士)与精准医学研究院、清华长庚医院共同研发了一款“新冠肺炎自测评估系统”,通过自测,可以帮助公众做好居家分诊,让有限的医疗资源更加精准地投入到确诊尤其是重症患者身上,避免不必要的交叉感染。自2月1日上线至今,该系统已经协助近300万用户开展了健康自评。系统还得到了国家卫健委、网信办的肯定。

识别二维码可自测

此外,由人工智能研究院单独开发的“呼吸智能测试系统”也正在推广应用。而可以在发热门诊、隔离病房和方舱医院内应用的“智能防护听诊系统”也在积极对接企业向有需求的一线医院捐赠,如武汉中部战区总医院、武汉火神山医院等,该系统可实现远程诊断会诊,有效减少医务人员感染风险。

  • 可视分析研究团队在行动

“清华大学—腾讯互联网创新技术联合实验室”成立于2010年,现由清华大学副校长薛其坤院士担任管委会主任,计算机系副系主任武永卫教授和唐杰教授等担任管委会委员,计算机系胡事民教授担任联合实验室主任。自成立以来,联合实验室充分发挥着清华大学科研实力、专业与人才优势,并结合腾讯公司的互联网平台与应用优势,在互联网相关领域的基础和应用研究取得了一系列高水平成果,已成为腾讯公司开展高层次国内外学术交流与合作的重要基地,并促进清华大学计算机学科的建设。

疫情发生后,为了让公众对每日变化的疫情形势有更科学的认知,清华大学计算机系胡事民教授团队与腾讯合作,依托“清华-腾讯互联网创新技术联合实验室”开展了疫情数据的可视分析和解读。2月8日至今,每日的详细数据解读文章、视频等都已通过腾讯医典、腾讯高校、腾讯视频等平台发布,至今阅读量已超过千万。

湖北各市新增病例数主题河流图

团队人员表示:“当前全国人民都在积极为抗击疫情做贡献,作为清华大学计算机系的一份子,我们牢记着‘计算强国’的使命与‘科研报国’的梦想。希望可以用科学的方式让公众对疫情有更多正确认知,为抗击疫情贡献我们力所能及的力量。”

各省疫情扩散趋势的气泡图

  • 人机交互研究团队在行动

2月5号晚,清华大学计算机系史元春教授与她指导毕业的姜皓博士(现任湖北省随州市曾都区政府区长)交流疫情,了解到曾都区在疫情排查方面遇到的现实困难后,便立即联系青年教师喻纯,当晚成立“曾都加油”开发团队。4天完成“新冠肺炎密切接触者筛查系统”开发设计,系统于2月10日通过曾都区政府验收,上线以来运行稳定,首批注册2892人,新筛查出与确诊和疑似病例密切接触人员16人,受到居民用户和防疫工作人员的好评。

进入系统

该系统直接切入曾都区的实际情况,让当地65万居民通过手机主动报告自己近期密切接触的人员。系统基于曾都区既往和每日更新的确诊病人、疑似病人、发热病人及其密切接触人员的信息进行数据分析,进而关联挖掘出高风险人员。

史元春教授团队是国内外著名的人机交互团队,此次提出以众包技术(crowdsourcing)模式,从信息流上改变现有的工作方式,将数据采集由流调人员的有限能力扩大到区域所有人员、达到最大化,由于这种方式密接信息反馈及时准确,也增大了用户的主动性,可有效减轻疫区流调的工作压力。姜皓博士认为,该系统是做好疫情严重地区流调和密切接触者筛查工作的有力助手,尤其是对于后续返乡、复工过程中疫情的及时监控和防范,将会带来直接的帮助。

当地居民使用系统进行信息反馈

参与该系统攻关的包括清华大学研究生陈学铄、范佳悦,浙江大学学生谢敏行,交互未来公司张磊(计算机系博士毕业生)、沈兴,湖北省随州市宋晓东、张立等。

  • 大数据分析研究团队在行动

大数据可视化是解构复杂信息的有效手段之一,为了让社会大众能够知晓疫情的时空变化情况,做到科学防疫,清华大学计算机系数据库实验室李国良教授团队研发了一款针对新冠肺炎疫情的可视化分析平台(https://ncov.deepeye.tech/)。通过这个平台,公众可以从时间和空间维度迅速地了解疫情的分布情况、每日新增各类病例的趋势、各个省市的治愈率和死亡率分布、患者的年龄分布和性别比例以及病例类型变化等情况。截至2月20日,该平台的访问量已经突破十万人次,持续为社会公众提供稳定有效的疫情大数据分析结果和小区疫情查询服务。

疫情可视化分析平台

参与该系统研发的还包括清华大学研究生骆昱宇、赵天宇、余翔、张力兮和本科生李文博。团队人员表示:“国家危难之际,清华人向来挺身而出。作为计算机系的师生,我们数据库组有数据分析的能力,这个事情我们有责任来做、而且必须好好地做。”

卡内基梅隆大学、香港大学、武汉大学和吉林大学的相关团队还基于该平台数据进行相关科研课题的研究。

  • 知识工程研究团队在行动

清华大学计算机系知识工程实验室许斌老师带领研究生与妙健康公司专家一起,针对这次疫情联合构建了新冠肺炎健康知识图谱,采用 CC-by SA 协议,发布在国内最大的开放知识图谱联盟OpenKG上,供广大科研工作者与应用开发商下载使用。该知识图谱包含概念592个,实例7205个,数值属性89个,对象属性15个,三元组数量51575个。还包括跟新冠肺炎相关的各类疾病、药物、症状、检查、全国各地接收新冠肺炎定点医院等信息,可用于流行病调查研究、基于图谱的新冠肺炎健康防护问答等应用。

图谱展示

研究人员包括清华大学的许斌、毛亦铭、阎婧雅等13位师生,以及妙健康公司的刘邦长、常德杰等9位合作者。

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