Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Informatik haben den Einfluss
jedes einzelnen Flughafens weltweit auf dieses Risiko berechnet.
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.
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 Netzwerk-knoten
mit der Zeit gesunden – eine Pandemie entsteht nur dann, wenn die
Krankheit schnell ausreichend viele Knoten erreicht.
Weitere Informationen unter: http://expectedforce.mpi-inf.mpg.de
Ihr Medizin am Abend Direktkontakt:
Herrn Dr. Glenn Lawyer
Max-Planck-Institut für Informatik
Tel.: +49.681.3925-3007
E-Mail: lawyer@mpi-inf.mpg.de
Informatik-Forschung auf dem Campus der Universität des Saarlandes
Das Max-Planck-Institut für Informatik ist nicht die einzige Einrichtung,
die auf dem Campus der Universität des Saarlandes neue Aspekte der
Informatik erforscht. Nur wenige Meter entfernt haben ebenfalls ihren
Sitz: der Fachbereich Informatik der Universität des Saarlandes, das Max-
Planck-Institut für Softwaresysteme, das Zentrum für Bioinformatik, das
Center for IT-Security, Privacy and Accountability, der erneut bewilligte
Exzellenzcluster "Multimodal Computing and Interaction", das Deutsche
Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) und das Intel Visual
Computing Institute.
jedes einzelnen Flughafens weltweit auf dieses Risiko berechnet.
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.
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 Netzwerk-knoten
mit der Zeit gesunden – eine Pandemie entsteht nur dann, wenn die
Krankheit schnell ausreichend viele Knoten erreicht.
Weitere Informationen unter: http://expectedforce.mpi-inf.mpg.de
Ihr Medizin am Abend Direktkontakt:
Herrn Dr. Glenn Lawyer
Max-Planck-Institut für Informatik
Tel.: +49.681.3925-3007
E-Mail: lawyer@mpi-inf.mpg.de
Informatik-Forschung auf dem Campus der Universität des Saarlandes
Das Max-Planck-Institut für Informatik ist nicht die einzige Einrichtung,
die auf dem Campus der Universität des Saarlandes neue Aspekte der
Informatik erforscht. Nur wenige Meter entfernt haben ebenfalls ihren
Sitz: der Fachbereich Informatik der Universität des Saarlandes, das Max-
Planck-Institut für Softwaresysteme, das Zentrum für Bioinformatik, das
Center for IT-Security, Privacy and Accountability, der erneut bewilligte
Exzellenzcluster "Multimodal Computing and Interaction", das Deutsche
Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) und das Intel Visual
Computing Institute.
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