كلية العلوم والهندسة كلية العلوم والهندسة جامعة حمد بن خليفة جامعة حمد بن خليفة

نجح فريق من طلاب كلية العلوم والهندسة، بجامعة حمد بن خليفة، في تطوير وتنفيذ نظام استدلال إحصائي، يمكنه أن يتوقع حالات الإصابة بفيروس كورونا (كوفيد-19) في قطر. يمثل هذا النظام أحد مخرجات ما تعلمه الطلاب في برنامج ماجستير العلوم في علوم البيانات وهندستها المقدّم في كلية العلوم والهندسة. تهدف هذه المنصة الإلكترونية إلى تزويد المستخدمين بجميع المعلومات اللازمة لفهم شدة الجائحة خلال وقت معين، والاستفادة منها في تجنب الانخراط في أي أنشطة قد تسبب تعرضًا إضافيًا للإصابة بالفيروس.

حول هذا الموضوع، يقول سهيل يوسف، خريج برنامج ماجستير العلوم في علوم البيانات وهندستها، وهو طالب مرشح للانضمام لبرنامج الدكتوراه في جامعة حمد بن خليفة ابتداء من 20 سبتمبر 2020، أن "هذا التطبيق يهدف بشكل أساسي إلى توفير لوحة بيانات لرصد جائحة كورونا في قطر،" مضيفًا أن "هذا النموذج يقدّم أيضًا إحصائيات يومية والعدد المتوقع للحالات الجديدة المصابة بفيروس كوفيد-19 على مدار عشرة أيام قادمة، ويطرح تقديرًا لعدد حالات العدوى الحالية، حيث توضح هذه التقديرات مدى سرعة انتشاره بين أفراد المجتمع."

تعتمد خوارزميات هذا النظام على نموذج الأمراض المعدية الممتدة في تصنيفه لحالات الإصابة إلى ثلاثة مستويات، وهي: حالات مُعرضة للعدوى، وحالات مُعدية، وحالات متعافية، حيث تُستخلص البيانات الأساسية من الأعداد اليومية للحالات الإيجابية. يسعى هذا التطبيق إلى الاستفادة من البيانات اليومية المنشورة على موقع وزارة الصحة العامة، وتقدير متغيرات نموذج الأمراض المعدية الممتدة، ووضع التوقعات والخطط اللازمة بناءً على هذه المتغيرات، ودمج هذه المعلومات بالمنصة الرقمية للطلاب.

من جانب آخر، يفيد يوسف، الذي طبق هذه الدراسة بمساعدة زميله أحمد عزيز، أن "الدراسة العالمية، التي أوضحت كيف أثّرت التدخلات الحكومية على تقدم الجائحة باستخدام هذا النموذج في أوروبا، قد مثلت مصدرًا لإلهامنا،" مضيفًا أنه "من خلال هذه الدراسة، أدركنا إمكانية استخلاص توقعات أفضل إذا أخذنا في الاعتبار الإجراءات والتدابير الوقائية المتخذة على مستوى البلاد، لأنها تميل إلى تغيير معدل انتشار الفيروس، الذي يمكن افتراض ثباته. وقد قمنا بتكييف هذا النموذج ليتماشى مع البيانات المتوفرة في قطر، ثم عملنا على توسيع هذا النموذج أخذين في الاعتبار حقيقة أن الحالات الإيجابية اليومية ليست سوى جزء من الشريحة المصابة بالفيروس، فهناك العديد من الأشخاص المصابين به، ولكن لم تجر لهم بعد أي اختبارات أو فحوصات."

ويمكن استخدام هذا النموذج للاستدلال على أسباب احتمال حدوث طفرات عرضية، أو لقياس فاعلية الإجراءات والتدابير الحكومية. كما يمكن استخدامه في استكشاف سيناريوهات "ماذا لو؟"

يوضح يوسف قائلاً "أن أحد الإجراءات الفعالة للغاية كان إلزام الأفراد بإرتداء الأقنعة في الأماكن العامة، وهو ما تزامن مع فرض القيود طوال فترة العيد،" مضيفًا أن ذلك "ربما يكون قد ساهم بشكل كبير في المنحى الهبوطي لأعداد المصابين الذي نلمسه اليوم. وعلى النقيض من ذلك، فقد شهدت بداية شهر رمضان المبارك تفاقمًا للموقف، بسبب التجمعات والاندفاع نحو التسوق. وعلى نحو مماثل، نقوم بتصميم نماذج لتدابير التكيّف مع حالة الإغلاق، ونرصد عن كثب تغيّرات أعداد المصابين بالعدوى. وتُظهر هذه التقديرات حول تزايد أرقام المصابين بالفيروس عن وجود حالة من التفاقم منذ نهاية شهر مايو من هذا العام، في حين بدت المرحلة الأولى من تخفيف تدابير الإغلاق مُبشرة بالأمل."

وفقًا لما يعتقده يوسف، يبقى هناك إمكانية مستمرة لاحتمال وقوع موجة ارتفاع ثانية في حالات الإصابة، ومع ذلك، يمكن لهذا النموذج أن يقدم رؤى حول كيفية تفعيل تدابير التخفيف، لا سيما عند مقارنتها بالأيام الأولى من بداية الجائحة. كما يمكن لهذه النماذج، في مرحلة ما بعد الإغلاق، أن تقدم رؤى رصد وتتبع، وتقدّم دروسًا يمكن الاستفادة منها لمواجهة أي سيناريو مؤسف يتعلق بوباء محتمل في المستقبل لا سمح الله.

ويتابع يوسف طرح مزيد من التصورات، قائلاً "يمكن تعميم إطار عمل لتطبيقنا القابل للاستخدام عبر الويب لرصد أمراض مُعدية أخرى أو موجات يتفاوت فيها منحنى الجائحة الحالية،" مضيفًا  أن "ما يجعل هذه الجائحة فريدة من نوعها هو أنها تشتمل على تدابير حكومية وأحداث رئيسية أخرى على مستوى قطر. ويمكن أن يكون لهذه التدابير والإجراءات تأثير كبير على الكيفية التي يتقدّم بها الوباء. ونحن نعمل على منهجية تعتمد على البيانات استهدفت رصد الموقف في الأشهر الماضية، إضافة إلى الوضع الراهن خلال الجائحة، وإجراء تقديرات إجمالية لانتشار المرض في المستقبل بناءً على البيانات المتاحة." 

يهدف برنامج ماجستير العلوم في علوم البيانات وهندستها، الذي يُقدّم في كلية العلوم والهندسة، إلى مساعدة الطلاب على بناء معرفة أساسية وراسخة بالبيانات الضخمة وتحليلها. ويوفر برنامج الدكتوراه في علوم الحاسوب وهندسته، المُقدم بنفس الكلية، للطلاب فهمًا واسعًا للمنهجيات والتقنيات والأدوات اللازمة للتميّز والنجاح في مجال هندسة الحاسوب الذي يشهد نموًا في الطلب على كوادره المتخصصة. 
للمزيد من المعلومات حول كلية العلوم والهندسة وبرامجها الأكاديمية ومنجزاتها المتميزة، يُرجى زيارة: cse.hbku.edu.qa.