Posts Tagged ‘tödlicher Staub aus dem All’

Simulation: Gefahr einer Pandemie durch infizierte Fluggäste 

11. Oktober 2014
Startpunkt der Seuche in München.

Startpunkt der Seuche in München.

Für mich ist es faszinierend und erschreckend zugleich: Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Informatik haben den Einfluss jedes einzelnen Flughafens weltweit auf die Gefahr einer Pandemie durch infizierte Fluggäste errechnet und eine interaktive Website erstellt.
Wir kennen so Szenarios aus Filmen wie Andromeda – tödlicher Staub aus dem All oder Outbreak – Lautlose Killer oder ganz banalen Zombie-Filmen. Wie lange braucht es, bis sich eine Seuche über die ganze Welt ausbreitet. Was für mich Unterhaltung war, wird durch Ebola Ernst.
Mit der Zunahme des weltweiten Flugverkehrs steigt die Gefahr von Pandemien. Tausende Flugverbindungen täglich – mit zehntausenden Fluggästen in engstem physischen Kontakt – können lokale Ereignisse zu globalen Phänomenen verstärken. Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Informatik haben nun einen Algorithmus entwickelt, der aus der Anbindungsstärke eines Flughafens das Risiko berechnet, dass von dort eine Pandemie beginnt.
Am MPI für Informatik in Saarbrücken wird seit Jahren in der Arbeitsgruppe „Bioinformatik“ an  Modellen der Ausbreitungscharakteristik von Krankheiten oder sozialen Phänomenen innerhalb von Netzwerken geforscht.
Die Wissenschaftler dort haben dazu eine, expected force genannte, Maßzahl entwickelt, die Größe, Dichte und Vielfalt der Verbindungen zu Nachbarknoten kombiniert; die Werte liegen dabei zwischen 0 und 100 und korrelieren zu 90 Prozent mit dem Potential, dass von dem Knoten im Netzwerk eine Ereigniskaskade ausgeht. Das können auch harmlose Ereignisse in sozialen Netzwerken sein, wie z.B. Twitter-Retweets. Für eine Infektionskrankheit im globalen Maßstab manifestiert diese Kaskade aber eine Pandemie.

Verbreitungsszenario

Verbreitungsszenario

Dr. Glenn Lawyer hat diese Maßzahl auf das Netzwerk der weltweiten Flugverbindungen angewendet, für jeden Flughafen weltweit dessen expected force „ExF“ berechnet und auf einer Webseite verfügbar gemacht. Die expected force berechnet sich aus Daten zu Flugverbindungen vom jeweiligen Flughafen und der an den Zielflughäfen folgenden Anschlussverbindungen. Sie wurde auf der Grundlage einer Datenbank von 3.458 Flughäfen mit 68.820 Flugverbindungen und 171 verschiedenen Flugzeugvarianten berechnet. Die ExF eines Flughafens ist von der Anzahl der Flugrouten, deren Frequenz sowie der Sitzkapazität der Flugzeuge bestimmt. Nahe dem Maximum von ExF=100 finden sich Flughäfen mit sehr vielen Verbindungen und hohen Fluggastzahlen (Frankfurt, Atlanta, Peking), annähernd Null sind sehr abgelegene, z.B. Mount Pleasant, Falkland Inseln, ExF=3.
„Die Webseite gibt den Besuchern die Möglichkeit, die Infektionswege innerhalb des Netzwerks von Flugverbindungen nachzuvollziehen,“ erklärt Glenn Lawyer. „Man sieht, wie die Weiterverbreitung vom der Startpunkt beeinflusst ist.“
Die Webseite verdeutlicht, dass die Ausbreitung so lange langsam vor sich geht, bis sie den Netzwerkkern erreicht hat. Ab dann verstärkt sie sich explosionsartig. Die Webseite bietet zwei Modi an: „SI“ nimmt eine Pandemie an und simuliert deren Verlauf bis der gesamte Netzwerkkern betroffen ist; der Modus „SIS“ beschreibt, dass verseuchte Netzwerkknoten mit der Zeit gesunden – eine Pandemie entsteht nur dann, wenn die Krankheit schnell ausreichend viele Knoten erreicht.

Zum Tode von Mr. Dino: Michael Crichton

10. November 2008

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Mit Trauer habe ich vergangene Woche den Tod von Autor Michael Crichton vernommen. Der Bestseller-Autor und promovierte Mediziner verstarb im Alter von 66 Jahren in LA an Krebs. Was bedeutete Michael Crichton für mich? Klar, ich habe viele seiner 26 Romane gelesen, die zum großen Teil verfilmt wurden. Zum ersten Mal war ich mit Crichton in meiner Jugend konfrontiert. Als glühender Science-Fiction-Fan las ich sein Buch „Andromeda, “. Das Buch haute mich vom Hocker und der Film ließ mich schaudern. Ich hatte richtig Angst. Dabei kam die Angst nicht vor irgendwelchen Monstern aus dem fernen Transsilvanien, sondern sie kam von den fiesen Viren um uns und in uns. Ich hatte nie die Absicht, Wissenschaftler zu werden, doch Buch/Film sollte sich jeder angehende Naturwissenschaftler reinziehen. Im Keller suchte ich nach dem Tode des Autoren das Taschenbuch von damals hervor und musste lachen. Ich habe eine Ausgabe von 1981 und zwar eine Sonderausgabe von Knaur, die für den Pharmakonzern Pfizer („Mehr Wissen über Antibiotika“ herausgegeben wurde. Der Untertitel der Reihe lautete „Vibravenös-Bibliothek für den Nachtdienst“. Cool, welchen Humor die Pharmaindustrie damals hatte.

Crichtons technikskeptischen Wissenschaftsthriller waren populär und folgenreich. Wenn Crichton 1990 über Dinos schrieb, dann begann die Hollywood-Maschinerie mit der Dino-Produktion. Spielberg erkannte sofort den Marktwert von Crichton Dinos. Diese wirken bei uns bis heute nach. Das Kinderzimmer meines Sohnes ist vollgestopft mit Dinos aller Art. Und ich als Papa wartet bis heute auf die Blu ray-Veröffentlichung von „Jurassic Park“. Crichton sei Dank.

Gerne habe ich seine Bücher gelesen. „Beute“ brachte mir die Ideen der Nano-Technologie näher, „Der große Eisenbahnraub“ war ein Abendteuerroman im besten viktorianischen Stil, „Schwarze Nebel“ war ein feines Wikingergemetzel, „Westworld“ war ein starker SF-Western bei dem der Autor selbst Regie führte. „Coma“ prangert den Raub von Organen an. Und es gab so viele Bücher und Filme. Seit Wochen beschäftigt Crichton unsere Familie: Wir haben uns die komplette  Serie von „ER – Emergency Room“ gekauft. Zug um Zug ziehen meine Frau und ich uns abends die elf DVDs rein. Crichton hatte die Grundlage zur Serie („Fünf Patienten“ geschrieben und war ausführender Produzent der TV-Serie. Hier wird eine Vielzahl von Handlungssträngen mit großer Virtuosität verschlungen. „ER“ war Auslöser für die gesamten Ärzte-Serien im Fernsehen. Vielen Dank Mr. Crichton für angenehmen Stunden, die ich mit Ihren Werken verbracht habe. Und meine ausgesprochene Hochachtung vor Ihren Gedanken, die mich zum Nachdenken angeregt haben.