Zbadaliśmy, czy cyfrowe śledzenie kontaktów faktycznie działało w USA

Pani Tech | Pexels

Wiosną 2020 r. udostępniono publicznie pierwsze wersje systemów powiadamiania o narażeniu na COVID-19. Systemy te obiecały spowolnić rozprzestrzenianie się choroby, zapewniając automatyczne ostrzeżenia osobom, które miały kontakt z wirusem. Teraz, ponad rok później, mieszkańcy ponad 50 krajów — w tym połowa stanów USA — mogą wybrać te systemy.

Ale pozostaje wielkie pytanie: jak dobrze ta technologia działała? Niektóre badania sugerują odpowiedzi, ale pomimo tak szerokiego rozpowszechnienia, trudno jest ocenić, czy powiadomienia o ekspozycji rzeczywiście były w stanie zatrzymać rozprzestrzenianie się Covid-19. Jest to szczególnie widoczne w Stanach Zjednoczonych, gdzie wiele stanów uruchomiło własne aplikacje – zdecentralizowane podejście, które odzwierciedla fragmentaryczną reakcję Ameryki na pandemię.

Próbując dowiedzieć się więcej o tym, jak ta technologia radziła sobie w USA, MIT Technology Review skontaktował się z każdym stanowym departamentem zdrowia publicznego, który uruchomił cyfrowy system śledzenia kontaktów i zbadał recenzje aplikacji pozostawione przez anonimowych Amerykanów. Zadaliśmy dwa pytania: kto faktycznie korzysta z tej technologii i jak ludzie się z nią czują?

Końcowy wynik tej analizy kreśli obraz niezbadanego potencjału. Wiele krajowych aplikacji do powiadamiania o narażeniu jest niewystarczająco wykorzystywanych, źle rozumianych i niezbyt zaufanych – a jednak ta technologia może jeszcze stać się narzędziem zdrowia publicznego w przypadku przyszłych epidemii chorób.

Jak działa technologia

Powiadomienia o narażeniu zostały po raz pierwszy przedstawione jako uzupełnienie tradycyjnego śledzenia kontaktów. W tradycyjnym ręcznym podejściu badacze poszukujący osób, które mogły zostać zarażone, proszą pacjentów o śledzenie ich miejsca pobytu i działań poprzez rozmowy telefoniczne i wywiady. Nowa technologia obiecywała skalowanie, aby automatycznie objąć całe populacje, a nie tylko małe skupiska chorób — wyraźna zaleta w śledzeniu szybko rozprzestrzeniającej się choroby.

Możesz na przykład pamiętać przyjaciela, którego spotkałeś na lunchu, ale nie obcego, obok którego stałeś w kolejce przez 15 minut w sklepie spożywczym. System powiadamiania o ekspozycji robi to za Ciebie, anonimowo używając Bluetooth do prowadzenia dziennika pobliskich telefonów i ostrzegając Cię, jeśli jeden z tych telefonów jest powiązany z pozytywnym wynikiem testu.

Pierwsza fala tego systemu została zaprojektowana przez spółdzielnie programistów, z których większość zakończyła współpracę z Apple i Google w celu stworzenia jednolitego standardu. System Apple-Google priorytetowo traktował prywatność użytkowników, anonimizując ich dane i nie śledził lokalizacji użytkowników. Dzięki wsparciu dwóch najbardziej dominujących platform telefonicznych na świecie, system ten jest najczęściej stosowany i jest używany przez zdecydowaną większość stanów USA.

Skuteczność tych systemów była notorycznie trudna do oceny. Studia dopiero teraz zaczynają się pojawiać aplikacje w Wielkiej Brytanii oraz Szwajcaria , na przykład. W USA ocenę utrudnia fakt, że każdy stan w zasadzie robi swoje. Ale nasza analiza ma kilka wniosków:

• Systemy amerykańskie zostały uruchomione stosunkowo późno podczas pandemii — kiedy jesienno-zimowy wzrost w kraju był już w większości w toku
• Technologia nie została powszechnie przyjęta, chociaż niektóre stany radzą sobie lepiej niż inne
• Brak zaufania publicznego do nowej technologii – w połączeniu z brakiem zasobów w agencjach zdrowia publicznego zajmujących się tą technologią – utrudniał zarówno wskaźnik adopcji, jak i sposób, w jaki ludzie korzystali z systemów

Kto korzysta z tej technologii?

Śledziliśmy aplikacje powiadamiające o ekspozycji, które zostały wprowadzone w 25 stanach i Dystrykcie Kolumbii. Virginia była pierwszym stanem, który publicznie udostępnił technologię swoim mieszkańcom w sierpniu 2020 roku, podczas gdy inne dopiero teraz zaczynają. Massachusetts rozpoczął testowanie swojej aplikacji z pilotażem w dwóch miastach w kwietniu 2021 r., podczas gdy Karolina Południowa prowadzi obecnie program pilotażowy na Clemson University. Państwo faktycznie rozpoczęło prace nad swoim systemem już w maju 2020 r. – ale ustawodawcy zakazany departament zdrowia publicznego od wszelkich prac związanych z cyfrowym śledzeniem kontaktów zeszłego lata ze względu na obawy dotyczące prywatności, co wstrzymuje rozwój.

Nawet w stanach, w których takie aplikacje są dostępne, nie każdy może z nich korzystać. Powiadomienia o ekspozycji są dostępne tylko dla użytkowników smartfonów; i o 15% Amerykanów nie ma smartfona , według Pew Research Center. Mimo to ponad połowa populacji USA może się teraz podłączyć. To, czy zdecydują się dołączyć do tych systemów, to inna sprawa.

Ponieważ zdecydowana większość stanów nie podaje publicznie danych użytkowników, skontaktowaliśmy się bezpośrednio z stanowymi departamentami zdrowia publicznego, aby zapytać, ile osób zdecydowało się na tę technologię.

Dwadzieścia cztery stany i DC podzieliły się szacunkami użytkowników, z których wynika, że ​​na początku maja łącznie 36,7 mln Amerykanów zdecydowało się na powiadomienia. Hawaje mają najwyższy udział w populacji, około 46%. W czterech kolejnych stanach ponad 30% mieszkańców zdecydowało się na: Connecticut, Maryland, Kolorado i Nevada. Siedem kolejnych stanów obejmuje ponad 15% populacji.

Ta proporcja jest ważna: studia modelarskie ustalili, że jeśli około 15% populacji zdecyduje się na ten system, może to znacznie zmniejszyć liczbę przypadków choroby, hospitalizacji i zgonów w społeczności. Według tego wskaźnika 13 stanów – które razem stanowią około jednej trzeciej populacji Stanów Zjednoczonych – uzyskało pewien stopień ochrony dzięki powiadomieniom o narażeniu.

Pozostałe 11 stanów z aplikacjami do powiadamiania o ekspozycji nie spełnia tego kryterium sukcesu. Z tych 11 trzech stanów obejmuje mniej niż 5% populacji: Arizona, Dakota Północna i Wyoming. Południowa Dakota, jedyny stan, który nie odpowiedział na prośbę prasową, dzieli korzystanie z aplikacji Care19 Diary ze stanami Północnej Dakoty i Wyoming o niskim poziomie aktywacji.

Porównywanie stanów nie jest jednak doskonałe, ponieważ nie ma federalnych standardów określających sposób gromadzenia lub raportowania danych – a niektóre mogą dokonywać zupełnie innych wyborów niż inne. Na przykład, podczas gdy DC zgłasza numer zgody na powiadomienie o ekspozycji na swoim Ponowne otwieranie strony Metryki , liczba ta jest w rzeczywistości wyższa niż liczba mieszkańców. Przedstawiciel DC Health wyjaśnił, że liczba opt-in obejmuje turystów i osoby, które pracują w DC, nawet jeśli mieszkają gdzie indziej. Dla naszych celów przyjrzeliśmy się wskaźnikowi aktywacji DC jako udziałowi w populacji otaczającej metropolii (w tym części pobliskiej Maryland, Wirginii i Zachodniej Wirginii).

Inny powód, dla którego te stawki są trudne do zmierzenia: kilka stanów o wyższych wskaźnikach użytkowania korzysta z dużej aktualizacji, która Apple i Google wydane we wrześniu : Ekspresowe powiadomienie o narażeniu lub ENX. Ta struktura znacznie przyspieszyła uruchamianie aplikacji przez stany, a także zachęciła miliony użytkowników iPhone'a do unikania pobierania czegokolwiek. Mogli aktywować powiadomienia, po prostu przełączając przełącznik w ustawieniach telefonu.

Aktywacja ENX jest znacznie wygodniejsza, a eksperci twierdzą, że może wydawać się bezpieczniejsza niż pobieranie nowej aplikacji. Poważnie zwiększył współczynniki aktywacji w stanach, które z niego korzystają. Na przykład Hawaje widziały swoich użytkowników więcej niż dwukrotnie od lutego do maja podczas wdrażania ENX.

System ekspresowy oznacza jednak, że mamy mniej precyzyjne dane użytkownika. Stany nie mogą bezpośrednio śledzić aktywacji ENX i zamiast tego muszą polegać na Apple w zakresie swoich numerów.

Poza liczbami

Nawet jeśli wielu mieszkańców pobrało aplikację lub przełączyło ten przełącznik w ustawieniach swojego iPhone'a, system nadal musi być odpowiednio używany, aby pomóc w przypadku choroby covid. Dlatego też staraliśmy się zrozumieć, w jaki sposób ludzie również korzystali z tych systemów.

DO ostatnie badania odkryli, że Amerykanie byli niechętni zaufaniu technologii cyfrowego śledzenia kontaktów. Jednak to odkrycie było oparte na ankietach przeprowadzonych, zanim większość stanów uruchomiła swoje aplikacje. Jako pełnomocnik opinii publicznej na temat amerykańskich aplikacji państwowych, MIT Technology Review zebrał i przeanalizował recenzje aplikacji ze sklepu Google Play. Przyjrzeliśmy się tylko opiniom Google Play (od użytkowników Androida), aby uzyskać najbardziej aktualne i spójne dane. (Większość użytkowników iPhone'a może teraz włączyć powiadomienia bez pobierania aplikacji).

Przeglądanie recenzji aplikacji nie jest idealnym systemem. Użytkownicy, którzy zdecydowali się przejrzeć aplikację swojego stanu, nie są reprezentatywną próbą populacji aktywującej EN — zamiast tego są to użytkownicy, którzy chcą podzielić się zdecydowanymi opiniami na temat technologii.

Oto, co znaleźliśmy:

• Większość aplikacji stanowych ma średnie oceny od 3 do 4.
• Michigan ma najniższy wynik, 2,6.
• Waszyngton, Kalifornia, Nowy Jork, Delaware i Massachusetts mają najwyższe wyniki, ponad 4.

Wielu recenzentów z jedną gwiazdką nie zrozumiało, jak działa aplikacja w ich stanie, nie ufało tej technologii lub nie było w stanie zrozumieć, w jaki sposób aplikacja pasuje do szerszego systemu opieki zdrowotnej. Oznacza to, że dla wielu Amerykanów aplikacja nie wykonywała swojej pracy, mimo że była technicznie używana.

Lekcje z negatywnych recenzji

Słabe recenzje dają wgląd w typowe problemy i nieporozumienia, z jakimi zmagał się system cyfrowego śledzenia kontaktów.

Małe usterki zrobiły dużą różnicę .
W kółko recenzenci stwierdzili, że potknęli się, potrzebując kodu aktywacyjnego. Aby pomóc chronić prywatność, w przypadku pozytywnego wyniku testu na obecność COVID nie wprowadzasz do aplikacji swojego imienia i nazwiska ani innych danych identyfikacyjnych: zamiast tego wpisujesz ciąg liczb, które otrzymasz od wydziału zdrowia publicznego. Niektórzy recenzenci twierdzą, że nie wiedzą, gdzie uzyskać kod aktywacyjny po pozytywnym teście lub że natknęli się na komunikaty o błędach. O tym problemie dowiedzieliśmy się od programistów z innych krajów.

Niektóre stany USA i inne kraje usprawniły ten proces, automatyzując sposób wysyłania kodu, ale w wielu przypadkach użytkownicy muszą poczekać, aż osoba śledząca kontakt do nich zadzwoni. Ten okres oczekiwania może zmniejszyć zaufanie do technologii i znacznie spowalnia cyfrowe śledzenie kontaktów.

Zaufanie to nie tylko sama aplikacja. To jest szersze.
Wielu recenzentów aplikacji również nie ufa nowej technologii, rządowi lub obu. A Ankieta Pew Research Center przeprowadzone w lipcu 2020 r. wykazały, że 41% Amerykanów prawdopodobnie nie rozmawiałoby z urzędnikiem zdrowia publicznego przez telefon lub za pośrednictwem wiadomości tekstowych, a 27% stwierdziło, że nie byłoby im wygodnie udostępniać nazwiska ostatnich kontaktów — oba kluczowe elementy śledzenia kontaktów proces.

Z podobnymi wyzwaniami wiąże się cyfrowe śledzenie kontaktów. Niektórzy recenzenci tak bardzo chcieli chronić swoją prywatność, że weszli na strony swoich stanowych aplikacji, aby pochwalić się odmową pobrania tej technologii. Wielu powtórzyło odczucia tego recenzenta z Pensylwanii: Otwarty dostęp do mojego Wi-Fi, GPS i Bluetooth? Dziwny. Nie, dziękuję, Harrisburgu.

Niskie użycie powoduje spiralę nieufności.
Jednym z kluczowych aspektów cyfrowego śledzenia kontaktów jest to, że do jego działania potrzebny jest udział — co najmniej 15% społeczności, ale najlepiej znacznie wyższy . Kiedy ludzie nie biorą udziału, szansa na dopasowanie jest mniejsza — nawet jeśli poziom kowadów jest wysoki — i dlatego system prawdopodobnie nie wyśle ​​alertów do tej niewielkiej liczby osób, które robić mają włączone powiadomienia o ekspozycji.

Kilka recenzji posunęło się nawet do błagania innych mieszkańców ich stanów o włączenie powiadomień o ekspozycji, przypominając innym recenzentom, że wyższe użycie prowadzi do większej skuteczności w tonie, który bardziej przypomina argument na Facebooku niż w sklepie z aplikacjami.

Mogło to być mylące dla kluczowych pracowników lub innych pracowników pierwszej linii, którzy wiedzieli na pewno, że są narażeni. Ludzie, którzy zdecydowali się na system, mając nadzieję na ochronę — tylko po to, by uzyskać ciszę — mogli być zniechęceni do myślenia, że ​​technologia po prostu w ogóle nie działa.

Na przykład jeden z recenzentów z New Jersey, który twierdził, że pracuje na izbie przyjęć, wyraził frustrację, że nie zostali powiadomieni ani razu, nawet po bezpośrednim kontakcie z pacjentami z covid-19. Ci, którzy czuli, że ich aplikacja nie działa, mogli zniechęcać innych do jej pobierania — podczas gdy w rzeczywistości więcej użytkowników było dokładnie tym, czego potrzeba, aby system odniósł sukces.

Lekcje od pozytywnych recenzentów

A co z recenzjami, które wysoko oceniają aplikacje? Oto, co znaleźliśmy:

Zaufanie nadal jest dużym problemem .
Pozytywni recenzenci aplikacji próbowali zwalczać nieufność za pomocą wyjaśnień i poparcia. W rzeczywistości większość aplikacji stanowych ma więcej ocen pięciogwiazdkowych niż jakakolwiek inna kategoria – zachęcający sygnał, że tysiące Amerykanów chciały wypróbować tę technologię.

Wiele osób próbuje wykonywać pracę publicznego systemu opieki zdrowotnej .
Niektórzy z tych pozytywnych recenzentów określili się jako eksperci w dziedzinie technologii, na przykład inżynierowie oprogramowania i analitycy bezpieczeństwa. Opublikowali wyjaśnienia dotyczące działania cyfrowego systemu śledzenia kontaktów i zapewnili, że nie, ta aplikacja nie udostępni rządowi Twojej lokalizacji.

Jeden z ekspertów ds. bezpieczeństwa z Kolorado napisał: Proszę, proszę. Użyj tej aplikacji. Kontroluj rozprzestrzenianie się.

Jeden z ekspertów ds. bezpieczeństwa z Kolorado napisał: Proszę, proszę. Użyj tej aplikacji. Kontroluj rozprzestrzenianie się.

Chociaż te wysiłki mogą wydawać się krzepiące, takie recenzje maskują bardziej fundamentalny problem: to organy zdrowia publicznego budujące zaufanie, a nie przypadkowi komentatorzy. I powinni mieć środki, aby to zrobić na bardziej efektywnym forum niż sklep Google Play.

Agencje zdrowia publicznego nie miały zasobów .
Te recenzje – zarówno pozytywne, jak i negatywne – pokazują, że systemy zdrowia publicznego musiały stawić czoła dużej presji, aby zrobić to dobrze. Ale w rzeczywistości stanowe agencje zdrowia mogły zrobić tylko tyle, ile dysponowały budżetami i możliwościami. Na przykład pracownicy służby zdrowia w New Jersey powiedzieli, że polegają na bezpłatnym zestawie narzędzi marketingowych i przestrzeni reklamowej zapewnianej przez Google. Chociaż agencja współpracowała z powiatowymi departamentami zdrowia i mediami społecznościowymi w celu bardziej ukierunkowanej reklamy, jej wysiłki były ograniczone, ponieważ większość pracowników musiała jednocześnie radzić sobie z innymi aspektami reakcji nosicielstwa.

Uważam, że uzyskanie poparcia społeczności dla jakiejkolwiek nowej technologii wymaga głębokich inwestycji, mówi Pardis Sabeti, genetyk obliczeniowy na Harvardzie i MIT, który opracował aplikacje covid-19 dla instytucji szkolnictwa wyższego.

Jedną z krytyki tych systemów w USA jest to, że były one mozaiką bez przywództwa federalnego. Jednak prawidłowo zaimplementowane patchworki mogą odnieść sukces. Niektórzy eksperci sugerowali powiązanie aplikacji z zaufanymi instytucjami, aby zbudować coś, co eksperci nazywają fragmentaryczne tworzenie zaufania publicznego — zdobywanie zaufania do jednej społeczności lokalnej na raz.

Praca Sabeti może być przykładem tej strategii w działaniu. Na kampusach jej zespół współpracował ze studentami i innymi członkami społeczności, aby przetestować narzędzia cyfrowe związane z krukowicami na małych przestrzeniach, zanim zostaną udostępnione szerszemu gronu studentów. Proces ten wymaga ciągłej komunikacji między osobami używającymi [narzędzia] a programistami, elementów, które wzmacniają każdego uczestnika systemu, oraz edukacji w całym systemie, aby społeczności zrozumiały, jak mądrze korzystać z dostępnych narzędzi.

Inwestycje długoterminowe są szczególnie trudne dla stanowych departamentów zdrowia publicznego, które: niedofinansowane przez dziesięciolecia przed pandemią . Zdaniem Jenny Wanger, która prowadzi programy wykorzystujące technologię Covid dla Linux Foundation Public Health, sieci zajmującej się tworzeniem oprogramowania, władze zdrowia publicznego nie były w stanie utrzymać tego przekazu przez długi czas, jeśli chodzi o zachęcanie ludzi do pobrania aplikacji.

Ten rodzaj budowania zaufania jest szczególnie ważny dla społeczności marginalizowanych, które mają wiele uzasadnionych powodów, by nie ufać rządowi. Chociaż nie mamy żadnych danych demograficznych na temat użytkowników powiadomień o ekspozycji, Sabeti zwraca uwagę, że mogą oni również być mniej skłonni do korzystania z tej technologii, co znacznie wpływa na absorpcję i ogólną skuteczność tych narzędzi.

Nadal w fazie próbnej

Nawet po naszej analizie nadal trudno jest odpowiedzieć na to kluczowe pytanie: ilu infekcjom faktycznie zapobiegły powiadomienia o ekspozycji?

Nasz brak odpowiedzi na to pytanie jest częściowo spowodowany pękniętą naturą systemu. Ale dzieje się tak również dlatego, że szczegółowe badania mające mierzyć skuteczność tej technologii po prostu nie były priorytetem.

Rafi Yahalom, badacz cyberbezpieczeństwa z MIT, mówi, że chociaż analizy brytyjskie i szwajcarskie sugerują, że powiadomienia o ekspozycji miały potencjalnie znaczący wpływ na rozprzestrzenianie się, chciałby, aby te badania były powielane w Stanach Zjednoczonych i innych społecznościach o niższych wskaźnikach aktywacji.

I mówi, że gdyby stany chciały to zrobić, mogłyby wymyślić prostą ocenę: kiedy ktoś przyjdzie na test na krukowicę, zapytaj go, czy otrzymał powiadomienie o narażeniu. Takie badanie może pomóc w ustaleniu, czy osoby, które otrzymują powiadomienie, są rzeczywiście bardziej podatne na zarażenie. W końcu nadal istnieje wiele pytań dotyczących tego, jak powinien być skonfigurowany system Bluetooth — pierwotnie opierał się na wskazówkach CDC stwierdzających, że 15-minutowa interakcja w wieku poniżej 6 stóp stanowiła ryzyko infekcji, a teraz wiemy, że prawdziwe wzorce infekcji są znacznie bardziej skomplikowane.

Dlaczego więc żadna agencja zdrowia publicznego w USA nie przeprowadziła takiego badania? Chodzi o priorytety. Departamenty stanowe nie miały czasu ani zasobów, aby sprawdzić, jak dobrze działa cyfrowe śledzenie kontaktów; zamiast tego skupili się na robieniu wszystkiego, aby powstrzymać rozprzestrzenianie się wirusa.

Ostatecznym celem [powiadomień o ekspozycji] jest, aby więcej osób wiedziało, że zostali ujawnieni, mówi Hanna Sherrill, Stypendysta ds. nauki i polityki w Eagleton na Rutgers University, który współpracował z agencją zdrowia publicznego w New Jersey nad systemem powiadomień o narażeniu. Miejmy nadzieję, że niektórzy z nich skorzystają z porady, aby poddać kwarantannie, a następnie powstrzymają rozprzestrzenianie się stamtąd. Nawet jeśli jest jedna lub dwie osoby, które to robią, z naszej perspektywy jest to dobra rzecz.

Inni pracownicy stanu zdrowia publicznego, którzy odpowiedzieli na prośby o udostępnienie danych Technology Review, podzielili jej opinię – a ich postawa sugeruje, że cyfrowe śledzenie kontaktów w USA może nadal być w fazie próbnej. Mamy 26 różnych prototypów, przetestowanych w 26 różnych społecznościach i wciąż staramy się zrozumieć wyniki.

Sabeti mówi, że w Stanach Zjednoczonych istniejące aplikacje i narzędzia nigdy nie osiągnęły poziomu niezbędnego, aby były użyteczne. Ale taki sukces może nie być poza zasięgiem przyszłych kryzysów zdrowia publicznego.

Uważa, że ​​przyszłe kryzysy mogą wymagać od nas ścisłego połączenia cyfrowego śledzenia kontaktów z sekwencjonowaniem genomowym i innymi metodami nadzoru. Uniwersytet Colorado Mesa ma pionierem takiego systemu z pomocą Sabeti i reszty Broad Institute. Szkolny nadzór covid obejmuje dane sekwencjonowania z testów uczniów, zgłaszanych przez uczniów symptomów, testów ścieków, śledzenia kontaktów i nie tylko - wszystko to zebrane w geograficzne mapy cieplne, które administratorzy mogą wykorzystać do zidentyfikowania epidemii, zanim staną się poważne.

Już myślą o tym, jak można rozszerzyć system szkolny na inne społeczności. Jeśli Ameryka teraz zainwestuje w te technologie, udoskonali te prototypy i zbuduje zaufanie społeczności, może być gotowa na kolejną pandemię.

Mówi, że naprawdę możliwe jest, abyśmy faktycznie doszli do punktu, w którym mamy prawdziwą przewagę w zakresie zawierania wirusów, pracując wspólnie jako społeczność, aby śledzić rozprzestrzenianie się wirusów w dowolnym miejscu na świecie.

Ta historia jest częścią Projektu Technologii Pandemicznej, wspieranego przez Fundację Rockefellera.

ukryć