Alors que la pandémie de COVID-19 faisait des ravages et que des vies étaient en jeu, les conseils des experts prodigués aux décideurs sont devenus indispensables. Dans le même temps, des débats houleux ont éclaté lorsque les calculs des chercheurs ont conduit à des conclusions divergentes sur tout, du port du masque à la fermeture des écoles. Un nouveau manuel sur les modèles mathématiques a été produit conjointement par l'Université de technologie Chalmers, l'Université de Göteborg, en Suède, et plusieurs agences gouvernementales suédoises. Le manuel vise à ouvrir la voie à une meilleure prise de décision et à une meilleure préparation à la prochaine pandémie.
Un modèle mathématique est une simplification de la réalité qui peut nous aider à naviguer dans un monde complexe. Pendant la pandémie de COVID-19, des modèles mathématiques ont été utilisés pour simuler la propagation du virus, prédire les besoins en matière de soins de santé et évaluer l’impact de diverses mesures – du confinement aux routines de lavage des mains en passant par le couvre-visage.
En traduisant divers facteurs en termes mathématiques – tels que des données sur les groupes à risque et les données démographiques, ou des informations sur les personnes infectées, celles qui se sont rétablies et celles qui sont décédées – les chercheurs ont pu utiliser des outils mathématiques pour produire des prévisions et conseiller les décideurs sur les décisions clés.
Torbjörn Lundh est professeur de biomathématiques à l'Université de technologie Chalmers et à l'Université de Göteborg. Pendant la pandémie, il a aidé l’hôpital universitaire Sahlgrenska de Göteborg, en Suède, à estimer la demande de lits de soins intensifs semaine par semaine à l’aide d’une modélisation mathématique.
Il est désormais l'un des auteurs d'un nouveau manuel produit conjointement par l'Université de technologie Chalmers, l'Agence suédoise de santé publique, l'Agence suédoise de recherche sur la défense (FOI) et les forces armées suédoises. Il fournit des conseils pratiques sur la manière dont les modèles mathématiques peuvent être utilisés pour éclairer la prise de décision et sur la manière dont les résultats peuvent être communiqués en temps de crise, lorsque la plupart des choses sont incertaines et que le temps presse.
C’est un livre que j’aurais adoré avoir moi-même pendant la pandémie de COVID-19. J'aurais alors pu être encore plus efficace et confiant dans mon travail. »
Torbjörn Lundh, professeur de biomathématiques, Université de technologie Chalmers
Un modèle n'est pas une réponse définitive
Philip Gerlee, professeur de biomathématiques à l'Université de technologie Chalmers et à l'Université de Göteborg, est le chercheur principal du manuel. Il espère que cela sensibilisera aux différents modèles et à la meilleure façon d'y faire face – et ouvrira ainsi la voie à une meilleure préparation aux futures pandémies.
«Aucun modèle ne peut apporter une réponse définitive, mais ils peuvent néanmoins s'avérer très utiles.» Pour nous, le manuel est né de la frustration face aux idées fausses et, parfois, au ton dur des échanges entre différents groupes qui ont émergé en Suède pendant la pandémie – et qui ont également eu lieu dans d'autres pays. Nous voulons montrer que tous les modèles sont des simplifications, mais qu’avec les bonnes hypothèses, ils peuvent être utiles aux décideurs et que différents modèles peuvent se compléter. Espérons que cela conduira à une meilleure collaboration entre les experts afin que nous puissions fournir de meilleurs conseils, plus efficacement, aux décideurs lors de la prochaine pandémie», déclare Philip Gerlee.
Anders Tegnell, conseiller principal à l'Agence de santé publique de Suède et ancien médecin-chef, est l'un des co-auteurs. Il rappelle les défis rencontrés lors de la pandémie de COVID-19, lorsque de nombreuses organisations voulaient apporter leur aide dans une situation chaotique.
«Comme tout s'est passé si vite et que de nombreuses personnes voulaient apporter leur expertise, il y a eu une certaine confusion sur la terminologie et même une méfiance entre les différents groupes. Les articles d'opinion des médias suédois qui n'étaient pas particulièrement constructifs illustrent comment cela s'est produit», explique Anders Tegnell.
Différents modèles offrent une image plus large
Un chimiste, un mathématicien ou un biologiste utilisera souvent des modèles complètement différents dans son travail, basés par exemple sur l'IA, des équations différentielles ou divers modèles de données. Mais selon Torbjörn Lundh, la diversité des outils ne constitue pas un problème. Bien au contraire, en fait.
«Différents modèles et résultats peuvent fournir une image plus large et une compréhension plus approfondie. C’est rarement une bonne idée de s’appuyer uniquement sur un seul modèle, et tous ne fonctionnent pas aussi bien à toutes les étapes. Par exemple, les modèles d’IA étaient difficiles à utiliser au début de la pandémie de COVID-19, alors qu’il n’y avait pas encore suffisamment de données», explique-t-il.
Si plusieurs modèles vont dans la même direction, la fiabilité des résultats augmente. Une autre conclusion importante est qu’il existe des risques associés au recours à des modèles trop complexes. Torbjörn Lundh donne un exemple : le rapport controversé de l’Imperial College de Londres de mars 2020, qui prévoyait des centaines de milliers de décès et un système de santé débordé à moins que des restrictions strictes ne soient introduites. Depuis, plusieurs chercheurs ont critiqué la manière dont le modèle qui sous-tend le rapport a été utilisé.
« Plus un modèle est complexe, plus il est difficile à expliquer et à comprendre. De plus, les résultats peuvent varier considérablement en fonction de modifications, même très mineures, des paramètres que vous définissez», explique-t-il.
Les modélisateurs de données suédois se préparent aux futures pandémies
Il est également important de « répéter » ensemble pendant les périodes où le virus ne se propage pas, ce qui se déroule actuellement en Suède dans le cadre du réseau national SEMAFOR – Swedish Epidemic Modeling and Force.
«Nous sommes un groupe de modélisateurs de préparation à une pandémie issus d'agences gouvernementales et d'universités suédoises qui se réunissent pour réaliser des exercices de formation réalistes. Par exemple, nous avons organisé une simulation de conférence de presse sur l'arrivée de la dengue à Stockholm, dans laquelle le médecin-chef Anders Tegnell jouait son propre rôle. Ce réseau a élargi notre perspective sur tous les outils disponibles dans la modélisation de la préparation aux pandémies et sur la manière dont nous pouvons nous améliorer ensemble », déclare Lundh.
