Thứ Tư, 25 tháng 3, 2020

Vũ Quí Hạo Nhiên (VOA Blog): Bao giờ hết dịch? Nobel Hoá học dùng Toán tính ra


Hôm 22 tháng 3, trong lúc dịch Covid-19 còn đang tăng ở Mỹ và nhiều nước khác, một nhà khoa học tiên đoán nạn dịch sẽ chấm dứt sớm hơn mọi người tưởng.

Ông đó là Mike Levitt, giáo sư đại học Stanford, một nhà vật lý sinh học (biophysicist), giải Nobel Hoá học năm 2013, và ông đưa ra tiên đoán này trong bài phỏng vấn với báo Los Angeles Times.

Trước đây, ông đã tiên đoán chính xác đường cong tiến triển bệnh Covid-19 ở Trung Quốc và tiên đoán đúng là dịch sẽ vào hồi kết ở Trung Quốc sớm hơn mọi người nghĩ. Con sốông tiên đoán là 80,000 người nhiễm và 3250 người thiệt mạng. Tính tới 16 tháng 3, Trung Quốc có 80298 người nhiễm và 3245 người tử vong.

“Số liệu bị nhiễu ồn ào,” noisy, ông nói, ý nói có nhiều sai số do báo cáo không được chính xác. “Nhưng có dấu hiệu rõ ràng tốc độ tăng đang chậm lại.”

Phân tích 78 quốc gia có số người nhiễm trên 50, ông kết luận mùa dịch sẽ hết sớm. “Điều quan trọng là đừng để người dân hoang mang.” Thí dụ, ông tiên đoán qua phỏng vấn trên radio Israel là nước này sẽ không quá 10 người tử vong.

Và ông đang tiên đoán Mỹ cũng sắp kiềm chế được dịch nếu thực hiện tốt việc cách ly.

Tiên đoán của ông không dựa vào tổng số ca, cũng không dựa vào tốc độ tăng số ca, mà dựa vào tốc độ đó tăng nhanh hay chậm. Theo ngôn ngữ vật lý, ông dựa vào gia tốc.

Gia tốc là gì? Nếu hai người cùng lái xe với tốc độ 30 mph (48 km/h) thì họ có cùng tốc độhay vận tốc.

Hai người bắt đầu đạp ga mạnh hơn. Một người vọt từ 30 mp lên 60 mph (100 km/h) trong 5 giây, người kia chỉ vọt từ 30 mph lên 50 mph thôi (80 km/h), thì người thứ nhất có gia tốc cao hơn người thứ nhì.

Đạp ga mạnh hơn thì gia tốc cao hơn. Đạp ga mạnh hơn cũng khiến người ngồi trong xe có cảm giác bị dồn về phía sau. Đó là do gia tốc. Đạp ga mạnh cho cảm giác bị dồn nhiều mặc dù có thể cuối cùng chỉ mới 60 mph thôi. Trong khi đồng không mông quạnh, đạp ga vừa phải nên không cảm giác gì, nhưng một hồi nhìn lại thấy vận tốc có thể lên tới 110, 120 mph (200 km/h) như chơi.

Để chân ga ở mức nào đó, vận tốc giữ nguyên, không thay đổi, không có gia tốc, tức là gia tốc bằng 0.

Để chân ga ở dưới mức đó, vận tốc sẽ giảm, tức là ngược lại với tăng, nên gia tốc là số âm. Tuy nhiên, khi gia tốc là số âm, xe vẫn tiến về phía trước!

Cho nên không thể vì thấy xe vẫn tiến về phía trước mà cho là xe đang gia tăng vận tốc. Cũng vậy, không thể vì thấy số ca coronavirus tăng mà cho là dịch đang tiếp tục hoành hành. Con số có thể tăng, nhưng tốc độ có thể giảm và gia tốc đang là số âm.

Đó là cách ông Levitt dùng gia tốc để xem dấu hiệu thay đổi trong đường cong số ca corona virus. Nếu kiểm soát được, mức gia tăng sẽ chậm lại, gia tốc sẽ nhỏ đi, dần dần sẽthành số âm và đường cong sẽ theo một hình chữ S kéo dài, trong toán học gọi là “logistic growth,” ở Việt Nam hiện nay dịch là đường cong lôgit.

Đường cong này lúc đầu tăng cực nhanh theo cấp số nhân (exponential growth) rồi sau đó chậm lại và đi đến đường nằm ngang, khi mà số ca mới không đáng kể dù tổng số vẫn cao. Một thí dụ là đường cong của Hàn Quốc.

(Đồ thị trong bài do Vũ Quí Hạo Nhiên vẽ, dựa trên số liệu từ data.gouv.fr và Johns Hopkins University)
Có thể tưởng tượng như đường cong này là một bản đồ nhìn từ trên không. Một đường quốc lộ ngoằn ngoèo. Nếu mình đi từ tây sang đông, lúc đầu đường cong cong qua bên trái. Đó là lúc gia tốc là số dương. Đường càng ngoặt bên trái thì gia tốc càng lớn. Cho tới khoảng giữa giữa thì độ cong bớt đi, rồi tới cuối thì đường cong qua bên phải, gia tốc là sốâm, tốc độ giảm dần.

Ở giữa, có một lúc con đường này chuyển từ cong bên trái, thẳng ra trong giây lát, rồi thanh cong bên phải. Điểm mà đường cong chuyển từ trái qua phải, được gọi là điểm uốn, tiếng Anh là point of inflection hay inflection point.

(Đồ thị trong bài do Vũ Quí Hạo Nhiên vẽ, dựa trên số liệu từ data.gouv.fr và Johns Hopkins University)
Giáo sư Levitt chỉ ra điều này: Khi mình thấy điểm uốn, thì mình biết đã có ánh sáng cuối đường hầm. Mình biết là từ đó trở đi, số ca có thể tăng, nhưng gia tốc sẽ giảm. Tỷ lệ ca mới mỗi ngày sẽ thấp hơn tỷ lê ca mới hôm trước.

Ở điểm uốn, gia tốc = 0. Tỷ lệ tăng ngày hôm trước thấp hơn tỷ lệ tăng ngày hôm sau. Nhìn trên đồ thị, điểm uốn của Hàn Quốc có vẻ ở khoảng ngày 2, 3, hay 4 tháng 3. Nếu tính gia tốc trong khoảng thời gian đó thì ra đồ thị này.

(Đồ thị trong bài do Vũ Quí Hạo Nhiên vẽ, dựa trên số liệu từ data.gouv.fr và Johns Hopkins University)
Đang từ số dương, gia tốc nhấp nhô ở số 0 rồi sau đó xuống âm hẳn. Hàn Quốc xem nhưđã khống chế được nạn dịch từ đó. Điều đó không có nghĩa là hết bệnh. Số bệnh nhân vẫn tăng, nhưng tốc độ tăng giảm dần.

Còn ở Mỹ thì sao? Ông Levitt không nói chi tiết cụ thể trong bài phỏng vấn trên L.A. Times, nhưng đây là tỷ lệ gia tốc ở Mỹ những ngày qua.

(Đồ thị trong bài do Vũ Quí Hạo Nhiên vẽ, dựa trên số liệu từ data.gouv.fr và Johns Hopkins University)

Trở lại với Trung Quốc, ông nói sao? Ông cảnh báo là Trung Quốc có nguy cơ bệnh dịch tái phát ở những địa phương bên ngoài Vũ Hán/Hồ Bắc.





Không có nhận xét nào:

Đăng nhận xét