【抗疫期間的清華科研】在家做科研：清華版疫情地圖誕生記
清華新聞網(wǎng)2月28日電（通訊員 楊美娟 丁玨 盛裕杰）新冠肺炎疫情的爆發(fā)牽動(dòng)著所有人的心，全國人民團(tuán)結(jié)一致共同抗擊疫情。在這一特殊時(shí)期，清華大學(xué)各院系課題組發(fā)揮專業(yè)所長，師生同心、科研戰(zhàn)“疫”，彰顯了清華人“服膺守善”的初心和“服務(wù)人民”的使命。
“最初，沒有人在意這場(chǎng)災(zāi)難，直到這場(chǎng)災(zāi)難和每個(gè)人息息相關(guān)，2020年才剛剛開始，中國疫情防控，我們共同努力!”
伴隨著簡(jiǎn)短有力的開篇詞，2月6日晚，疫情大數(shù)據(jù)可視化分析平臺(tái)（COVID-19 Visualization Dashboard ）正式上線。而這一廣受清華師生好評(píng)、一度占領(lǐng)朋友圈的“清華疫情地圖”，正是由計(jì)算機(jī)系教授李國良帶領(lǐng)的數(shù)據(jù)庫實(shí)驗(yàn)室課題組自主開發(fā)而成。通過該平臺(tái)，清華師生們不僅能夠直接在手機(jī)上查詢周邊疫情信息，還可以科學(xué)把握疫情發(fā)展趨勢(shì)，從而更好地為自己和家人開展科學(xué)防護(hù)。
疫情可視化平臺(tái)可實(shí)時(shí)清晰展示縣市、省份、世界三級(jí)疫情分布
據(jù)了解，疫情可視化平臺(tái)涵蓋“疫情小區(qū)查詢”“可視化分析”“疫情分析報(bào)告”等功能，通過“疫情熱力圖”“病患類型日歷圖”“疫情歷史回放”等可視化數(shù)據(jù)，清華師生能夠迅速“看”懂?dāng)?shù)據(jù)，及時(shí)掌握社區(qū)疫情動(dòng)向，了解返工潮對(duì)所在城市疫情的影響，科學(xué)判斷世界疫情分布趨勢(shì)。
在嚴(yán)峻的疫情防控形勢(shì)下，與疫情相關(guān)的信息自然成為了公眾關(guān)注的焦點(diǎn)。疫情可視化平臺(tái)一經(jīng)上線就受到了校內(nèi)外師生的一致歡迎，訪問量突破十萬人次，部分師生和社會(huì)群眾還向課題組發(fā)送郵件表示謝意。同時(shí)，卡內(nèi)基梅隆大學(xué)、香港大學(xué)、武漢大學(xué)和吉林大學(xué)等國內(nèi)外高校的新冠病毒研究團(tuán)隊(duì)都希望能和數(shù)據(jù)庫課題組展開后續(xù)合作，基于平臺(tái)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)科研課題的研究。
那么，這樣一個(gè)依靠技術(shù)征服清華師生的硬核平臺(tái)是如何誕生的呢？讓我們一起來走近項(xiàng)目組，探訪“清華疫情地圖”背后的故事。
從靈感到實(shí)現(xiàn)：導(dǎo)師的激勵(lì)猶如定海神針
除夕前夜，本是闔家團(tuán)聚、一起吃年夜飯的日子。因?yàn)樾鹿诜窝滓咔榈募彼俾樱珖嗣穸纪Ｖ沽俗哂H訪友，一邊在家自我防控，一邊刷著手機(jī)、了解疫情動(dòng)態(tài)。計(jì)算機(jī)系2018級(jí)碩士生駱昱宇也時(shí)刻關(guān)注著疫情的發(fā)展情況。他發(fā)現(xiàn)，國家衛(wèi)健委官網(wǎng)上發(fā)布的只有各個(gè)地區(qū)的確診人數(shù)，沒有感染者所在的位置，人們很難直觀地掌握周邊疫情的蔓延情況。考慮到自己擁有較為豐富的數(shù)據(jù)可視化專業(yè)知識(shí)，駱昱宇便思考著能否學(xué)以致用，借助熱力地圖的理念，通過地圖的形式直觀顯示出某一地區(qū)的確診人數(shù)及其變化，方便老師同學(xué)們及時(shí)把握疫情動(dòng)向。
最初設(shè)想的熱力圖由課題組成員、計(jì)算機(jī)系2017級(jí)博士生趙天宇開發(fā)完成，可同時(shí)展示疫情分布及其嚴(yán)重程度
萬事開頭難。在想法剛要付諸實(shí)踐之際，駱昱宇便遭遇到了現(xiàn)實(shí)的困難。他發(fā)現(xiàn)，衛(wèi)健委官網(wǎng)上的疫情數(shù)據(jù)不夠規(guī)整，此外，精準(zhǔn)獲取疫情數(shù)據(jù)、并對(duì)各地區(qū)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合的難度也不小。面臨多重困難，駱昱宇心中不免打起了退堂鼓。正要放棄之時(shí)，導(dǎo)師李國良教授聯(lián)系了駱昱宇，希望他利用專業(yè)所學(xué)開發(fā)疫情可視化平臺(tái)，為人們展現(xiàn)更準(zhǔn)確、更易用的疫情信息。駱昱宇將自己的想法和遇到的困難告訴了李國良老師，李老師鼓勵(lì)他：“做任何事（不管是科研還是工作），剛開始都會(huì)遇到困難，只有堅(jiān)持下來才會(huì)柳暗花明。現(xiàn)在全社會(huì)各個(gè)行業(yè)都在為疫情防控作貢獻(xiàn)，我們數(shù)據(jù)庫實(shí)驗(yàn)室既然有數(shù)據(jù)分析的特長，也理當(dāng)做一些自己力所能及的事情。”正是李國良老師的這番話讓駱昱宇受到了鼓舞，堅(jiān)定了“程序報(bào)國”的信念，并且下定決心克服困難，將想法變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。
師門同心戰(zhàn)“疫”，攻克技術(shù)難題
雖然駱昱宇等課題組同學(xué)懷抱著“程序報(bào)國”的信念，但現(xiàn)實(shí)的困難仍然橫亙?cè)谘矍埃渲凶畲蟮睦щy就是疫情數(shù)據(jù)的獲取。由于缺乏統(tǒng)一的高細(xì)膩度的數(shù)據(jù)源，課題組同學(xué)必須通過多個(gè)數(shù)據(jù)源的比對(duì)來獲得準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。為此，李國良老師與幾位課題組同學(xué)成立了數(shù)據(jù)共享群，與其他研究團(tuán)隊(duì)分享數(shù)據(jù)。解決了數(shù)據(jù)來源問題后，在李國良老師和卡塔爾計(jì)算研究所湯南博士的指導(dǎo)下，課題組對(duì)疫情數(shù)據(jù)進(jìn)行建模分析和可視化。很快，在課題組師生爭(zhēng)分奪秒的不懈努力下，疫情可視化平臺(tái)在兩天內(nèi)就初步上線了，當(dāng)晚便有近一萬人次的訪問量。
借助疫情小區(qū)查詢模塊，師生可及時(shí)掌握社區(qū)疫情動(dòng)向
然而，平臺(tái)的上線意味著更多新的困難。計(jì)算機(jī)系2017級(jí)博士生余翔負(fù)責(zé)開發(fā)疫情預(yù)測(cè)模塊，通過該模塊，清華師生可快速了解未來三天內(nèi)各地區(qū)的確診病例、治愈病例以及死亡病例的變化趨勢(shì)。但在2月12日，由于病例判斷標(biāo)準(zhǔn)的改變，湖北省一天之內(nèi)新增了1.5萬確診人數(shù)，課題組不得不對(duì)原先的模型進(jìn)行了調(diào)整。而類似的突發(fā)情況在平臺(tái)的升級(jí)維護(hù)過程中還出現(xiàn)過許多次。
隨著新冠肺炎疫情成為國際關(guān)注的衛(wèi)生事件，平臺(tái)進(jìn)一步推出英文版本
為了更好地維護(hù)平臺(tái)，課題組每位同學(xué)都會(huì)獨(dú)立負(fù)責(zé)一個(gè)版塊，李國良老師負(fù)責(zé)統(tǒng)籌各版塊進(jìn)展情況。“我們課題組有一個(gè)群，項(xiàng)目剛開始的時(shí)候，每天都要討論第二天的工作內(nèi)容。因?yàn)橐咔橐惶煲粋€(gè)情況，即使李老師有時(shí)候工作到半夜，還是會(huì)在群里詢問進(jìn)展情況并提出指導(dǎo)意見。”余翔說道。趙天宇也表示：“每當(dāng)我們?cè)谌豪飬R報(bào)進(jìn)展時(shí)，李老師都會(huì)親自測(cè)試新功能，并告訴我們問題出在哪。正是李老師對(duì)這個(gè)項(xiàng)目的重視給了我們做下去的動(dòng)力。”李國良老師和課題組師兄們的嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真和相互扶持同樣感動(dòng)著剛接觸科研沒多久的2019級(jí)碩士生張力兮和2017級(jí)本科生李文博：“我們課題組人數(shù)不多，每個(gè)人的工作量都非常大，特別是駱師兄，經(jīng)常半夜維護(hù)和更新網(wǎng)站，凌晨突然討論起來也不是少數(shù)。”
疫情地圖的背后：程序員的報(bào)國心
自從上線以來，疫情可視化平臺(tái)獲得了校內(nèi)外師生的廣泛關(guān)注，迄今已有十余萬人次的訪問量。課題組同學(xué)在談到一路走來的心路歷程時(shí)，提及最多的一句話便是：“雖然不能像醫(yī)務(wù)工作者那樣奔赴前線，但我們希望能各出所學(xué)，各盡所知，程序報(bào)國。”
病患類型比例日歷顯示肺炎疫情治愈比例不斷提高
李國良老師也多次在課堂、組會(huì)上告誡課題組同學(xué)們：“這個(gè)項(xiàng)目快一個(gè)月了，大家都收獲了很多，確實(shí)是通過自己學(xué)到的技能來回饋社會(huì)，非常有意義。回頭看，做這件事是值得的，如果再選一次我們還會(huì)做出同樣的選擇。”李國良老師還啟發(fā)同學(xué)們通過這場(chǎng)疫情思考自己作為科研工作者所應(yīng)肩負(fù)的使命：“2003年的‘非典’以及17年后的這場(chǎng)疫情都是一個(gè)提醒，希望我們能夠重視起來，去思考如何通過新技術(shù)來防控自然災(zāi)害，服務(wù)大眾，技術(shù)安邦。”
導(dǎo)師的言傳身教不僅安頓了同學(xué)們由于疫情而產(chǎn)生的惶惶之心，也促使課題組同學(xué)們樹立起以程序報(bào)效祖國，以技術(shù)服務(wù)大眾的蹈厲之志。正如張力兮所說：“我們整個(gè)課題組是有溫度的，一起工作的內(nèi)容也是有溫度的。這些日子和老師、師兄們一起工作，讓我更加堅(jiān)信寒冬終會(huì)過去，溫暖的春天即將來到。”
數(shù)據(jù)庫實(shí)驗(yàn)室課題組師生合影（拍攝于2019年1月）
同心戰(zhàn)“疫”，共克時(shí)艱，自強(qiáng)的清華人永遠(yuǎn)保持奮進(jìn)的姿態(tài)，期待著疫情消散后和同學(xué)們?cè)倬矍迦A園！
供稿：校研會(huì)
編輯：李晨暉
審核：呂 婷
