Sommes-nous vraiment en guerre ? La France face au Covid-19

“Nous sommes en guerre” le verbatim du discours d’Emmanuel Macron, répété plus de 6 fois ce lundi 16 Mars 2020.

Dans un monde où la panique et la propagande ont remplacées le discernement, la raison et l’expertise, je me tourne vers la Data comme lumière qui pourrait éclaircir la situation et nous donner les moyens d’évaluer la gravité du confinement total en France.

Sommes nous vraiment en guerre ? Afin de répondre à cette question je propose ci-dessous une analyse prédictive de l’évolution des cas contaminés en France; utilisant deux modèles LSTMs entraînés sur le “meilleur” et le “pire” scénario pour la France.

En tant qu’ingénieur issu d’une grande école Française, passionné de Datascience, je me suis senti obligé de me plonger sur le sujet vu la période de crise que nous vivons. Avec Redha.l, nous avons commencé l’analyse des Datasets disponibles en ligne afin de recréer notre histoire du COVID19 à partir de la data, prédire son développement et évaluer la sévérité de la situation en France.

Cet article sera axé sur la prédiction des deux scénarios pour l’évolution de France, un deuxième article sera axé sur l’EDA (exploratory data analysis) des datas COVID19 et une analyse des taux de mortalités.

Aparté : Propagation dans les réseaux

Je voudrais prendre le temps d’expliquer calmement ce que nous vivons aujourd’hui dans le monde : Deux virus se propageant parallèlement dans deux réseaux différents.

Tout d’abord, la maladie à coronavirus 2019, abrégée en COVID-19, maladie infectieuse émergente provoquée par le coronavirus SARS-CoV-2 (ex 2019-nCoV), responsable à partir de novembre 2019 à Wuhan (capitale de la province du Hubei, en Chine centrale) d’une épidémie, requalifiée en Mars 2020 par l’OMS en pandémie. Cette maladie se propage comme tous les coronavirus entre les humains par la salive, les gouttelettes, par contacts rapprochés avec des malades (poignées de mains…) et par contact avec des surfaces contaminées.

En parallèle, une “méta-maladie” se propage en même temps dans le monde : la désinformation sur le COVID19. A travers le monde, des milliers ‘d’experts’, influenceurs, youtubeurs.. contaminent des milliers de cerveaux en y instillant des statistiques, des ‘ faits’ et des ‘secrets’ construits de toutes pièces et que eux seuls connaissent. Ce phénomène est la suite logique des gurus de Fitness, des chamans, experts en méditation que le monde a vu naître ces dernières années… J’espère que cette épidémie mondiale permettra de remettre les pendules à l’heure car aucun instagrammeur spécialisé dans le ‘renforcement du système immunitaire’ ne trouvera aujourd’hui de vaccin pour le COVID19…

L’heure est arrivée de rappeler que les sciences dures sont ,comme le dirait Nassim Taleb, ANTIFRAGILES .

Ces deux pandémies se propagent dans deux graphes avec deux facteurs de transmissions différents. En attendant que les scientifiques trouvent une solution pour la première, nous souhaitons adresser la deuxième. Appliquer des modèles de prédiction de séries temporelles et répondre à certaines questions en s’armant de la data.

Commençons le travail ….

La situation actuelle

Claim 1 : “ La Chine a repris son activité normalement, nous n’avons qu’à attendre 15 jours et tout s’arrêtera”

Nb cas contaminés, tout le monde en haut, en bas le Monde sans la Chine Nb cas contaminés, tout le monde en haut, en bas le Monde sans la Chine

Le graphe ci-dessous montre clairement que le nombre de cas dans le reste du monde s’accélère de manière exponentielle alors que la Chine a bien stabilisé son nombre de cas.

Il faut d’ailleurs souligner l’effort gargantuesque et l’abnégation totale qu’a pu montrer le peuple et le gouvernement Chinois afin d’arrêter la propagation du Virus.

Je pense personnellement qu’aucun autre pays ne pourrait déployer autant de ressources. Rappelons au passage que la Chine a construit un hôpital pouvant accueillir 1000 patients et ayant 30 unités de soins intensives en 10 jours !

Le graphe montre clairement une chose : Le nombre de cas contaminés dans le reste du monde ne fait qu’augmenter et ce de façon exponentielle !

Claim 2 : “La France est en retard de quelques jours par rapport à L’Italie“

Evolution des cas contaminés par pays (échelle logarithmique) Evolution des cas contaminés par pays (échelle logarithmique)

Nous pouvons clairement constater que La France ( comme l’Allemagne) suivent une évolution de cas similaire à celle de l’Italie avec un retard de quelques jours (6 à 9 jours). L’Allemagne dispose néanmoins de chiffres beaucoup plus fiables car ils ont réalisé beaucoup plus de tests que la France. Leurs chiffres reflètent mieux le nombre réels de cas contaminés. La France est en retard de quelques ‘précieux jours’ mais cela n’empêche pas de remarquer une tendance de progression similaire à celle de l’Italie. A nombre de cas égale, Italie en Vert, France en Bleu

A nombre de cas égale, Italie en Vert, France en Bleu

La France aura probablement un pic de cas inférieur à celui de l’Italie mais nous ne sommes bien qu’au début de l’épidémie en France.

Nous remarquons que le temps de détection des cas en France est en retard à celui des pays asiatiques : Taiwan, Singapore et Corée du Sud. Ces pays ont déployé des mesures de tests généralisés au début de l’épidémie.

Ces mesures ont permis de détecter en avance la population porteuse du Covid19 et de limiter leurs déplacements pour contrôler ainsi la propagation (La Corée du sud a malheureusement eu un ‘super patient’ ce qui explique le bond de nombre de cas).

Claim 3 : Pourquoi un confinement total ? la France est encore loin de l’Italie? Non ?

A partir de ces séries temporelles nous pouvons définir deux scénarios de prédictions :

  1. Suivre une évolution de cas exponentielle (comme ce que nous avons pu voir jusqu’ici) => Pire scénario
  2. Pouvoir atténuer la propagation du Virus en utilisant un Cordon Sanitaire imposé(ou non dans le cas de la France avant ce Lundi) aux citoyens. Ce scénario pourrait nous amener à suivre une progression qui se rapprocherait de la Corée du SUD => Meilleur scénario

Afin d’illustrer l’évolution de ces deux scénarios, nous avons entraîné deux réseaux neuronaux récurrents (LSTM) de 50 cellules sur les séries temporelles des cas contaminés pour la France et la Corée du Sud.

Le code est disponible sur github.

Une fois le modèle prêt, 2 lignes de prédiction d’évolution ont été tracées , résultat : Prédiction de l’évolution des cas en France

Prédiction de l’évolution des cas en France

Le modèle a été fitté pour la data du 11 Mars 2020 , les trois points ajoutés en orange correspondent aux nombres de cas du 12, 13 et 14 Mars 2020.

Les nouveaux cas continuent de suivre le modèle de prédiction exponentiel et cela est inquiétant !

Saturation des lits de réanimation dans les hôpitaux

Claim 4 : Devons nous nous inquiéter ?

Sachant que la France dispose de 5000 lits sur le territoire et que 5% des cas contaminés par le COVID19 nécessitent une prise en charge hospitalière critique.

En suivant l’estimation exponentielle nous atteindrons la saturation des hôpitaux le 27/03/2020 !

Ce modèle n’est bien évidemment qu’un outil de prédiction simple pour l’évolution des cas. Mais l’heure est grave : Dans 10 jours, nous pouvons vivre en France, ce que vit aujourd’hui l’Italie : des centaines de morts par jours, des hôpitaux saturés,et des médecins qui, face à l’urgence, doivent à présent sélectionner, parmi les malades les plus graves, ceux qui pourront ou non accéder à une réanimation mécanique (par intubation).

La saturation du système dans le meilleur scénario serait à la date du 10/06/2020 ( nous n’arriveront pas réellement à saturation car les lits se libéreront plus vite que le flux de personnes nécessitant une hospitalisation).

De mon point de vue, la décision annoncée par le président de la république aurait dû être établie il y a plusieurs jours.

Coronavirus sera sans aucun doute plus sévère que la grippe en France(voir partie II).

Ce qui sépare aujourd’hui un pays à faible taux de mortalité(Taiwan) d’un autre à haut taux(Italie) ont été les mesures extrêmes qui ont été mises en place, l’engagement de tout un chacun et une réaction des politiques rapide et efficace.

Aplatir la courbe, Aplatir la courbe, Aplatir la courbe

Nous vivons aujourd’hui la conséquence logique d’une attente de prise décision.

L’article de Thomas Pueyo détaille les solutions afin d’éviter des milliers de morts. Une phrase à retenir : Tout faire pour aplatir la courbe !

Coronavirus: Why You Must Act Now: Politicians and Business Leaders: What Should You Do and When?

Le nombre de cas contaminés en France est sûrement beaucoup plus élevé et la période de full lockdown sera probablement prolongée de plusieurs jours.

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Que faire maintenant ?

Newton a fondé l’analyse mathématique moderne et conçu l’idée d’une gravitation universelle au cours de la période de confinement de la peste bubonique..

Je souhaite finir cet article par une idée simple : ce temps de confinement est une unique opportunité . Nous n’aurons peut-être plus jamais ‘le luxe’ de rester chez soi pendant 15 jours. D’avoir le temps de créer, de lire, de penser. Utiliser le à bon escient.

Laver vous les mains surtout et si vous découvrez de nouveau l’Analyse et la Gravité appelez le 15 !

L’ensemble du code utilisé pour générer les graphs dans cet article est disponible sur github.

Sources :