Simuleringar med syntetiska populationer

Magnus Boman delar sin tid mellan SICS och KTH. Och naturligtvis har han också då två kontor. När han undervisar finns han i Forumhuset. Sin forskning – både för KTH och SICS - bedriver han huvudsakligen i rummet på SICS där miljön är helt forskarorienterad. Hans forskning syftar till att utarbeta modeller för att förutsäga, förebygga och hantera stora och allvarliga problem så som smittsamma sjukdomar och katastrofer. Och då handlar det om att bygga upp modeller med hjälp av syntetiska populationer.

En syntetisk population bygger inte på invidbaserade data utan på uppgifter om gruppen/samhället som är hämtade från olika befintliga källor. När man skapar en ”syntetisk” individ så utgår man från karakteristika från en verklig individ och slumpar fram en annan som är tillräckligt lika.

- En sådan syntetisk population kan använda till exempel användas för att studera smittspridning i samhället. För man kan ju inte studera verkligheten och släppa ut ett virus och se hur det sprider sig, berättar Magnus. Man måste alltså ha en forskningsmiljö – med en syntetisk population som är genererad ur den verkliga.

Sedan några år tillbaka samarbetar han med Lisa Brouwers som är post doc på Smittskyddsinstitutet. Med stöd från Socialstyrelsen har de forskat t ex på hur man förutsäger spridningsmönster av smittsamma sjukdomar.

Lisa och Magnus ska nu starta en gemensam forskningsgrupp – SyntPop – kring syntetiska populationer – och då inte bara för epidemiologiska sammanhang. De ska skapa syntetiska populationer – en slags spegelbilder av de verkliga – för bredare användning.

- Vi ligger långt fram i Sverige med detta – nästan först i världen faktiskt, betonar Magnus. Här i Sverige har vi goda möjligheter att skapa bra syntetiska populationer. Vi har ju en offentlig statistik av erkänt hög kvalitet.

Det finns ett stort intresse att använda sig av syntetiska populationer inom medicin, matematik, statistik, sociologi, datavetenskap och på gång är också ekonomi.

Magnus har varit post doc på IIASA (International Institute for Applied Systems Analysis), och han har också kommit tillbaka dit 6-7 gånger som gästforskare på institutet. IIASA är ett erkänt internationellt institut som etablerades för 35 år sedan.

- IIASA sysslar med de stora mänskliga systemfrågorna – klimatfrågor, global warming, smittspridning, HIV/AIDS, världssvälten, berättar Magnus. Det är ett jättehäftigt ställe att forska på. Det finns ett stort politiskt intresse för det som görs, och OECD rådfrågar ofta institutet.

Och i framtiden ser han framför sig ett nära samarbete kring syntetiska populationen.

- Jag hoppas det blir ett EU-projekt inom syntetiska populationer, berättar Magnus. SCB har ju så otroligt bra offentlig statistik - i Sverige har vi koll på vår befolkning. Det är verkligen till fördel t ex i pandemiberedskap.

En första ansökan avslogs för att man saknade det europeiska perspektivet. Magnus kommer dock att söka på nytt och verkar tämligen säker på att få anslag för att bedriva forskningen på europeisk nivå.

Magnus forskningsområde är nytt, och det saknas etablerade experter som kan bedöma en ansökan. Området är mångvetenskapligt – och det finns inte så många mångvetenskapliga experter. Magnus bygger därför en stor del av sitt forskande på nätverka med andra forskare inom flera olika discipliner.

- Jag har skrivit en hel rad med artiklar i många olika sammanhang och tillsammans med olika slags forskare, berättar Magnus. Jag kan säkert kritiseras för detta, men jag tycker att det mesta går att klämma in under paraplyet Syntetiska populationer.

Den senaste tiden har Magnus börjat intressera sig för datorspel. Det handlar om att studera spel som platser för stora simuleringar där olika karaktärer träffar varandra – alltså en slags anonyma möten. Magnus menar att man genom spelen kan lära sig mer om hur verkligheten fungerar.

- Jag är mycket intresserad av det här området, berättar Magnus. Inför en konferens i Japan skrev jag tillsammans med min kollega Stefan Johansson (Blekinge Tekniska Högskola) ett paper om att använda sig av spel istället för av syntetiska populationer, vilket skapade ett stort mediaintresse.

Magnus har också samarbetat med gästande professor Zary Segall, genom ett KTH-anslag för Small Project, bl a på kursen ”ThinkWearable!” – som handlar om produktinnovation. Magnus hoppas kunna fortsätta samarbetet om Zary Segall kommer tillbaka till Sverige våren 2008..

- Det har varit oroligt inspirerande att se hans sätt att undervisa, understryker Magnus. Det finns ett pedagogiskt tänkande i hans uppläggning som borde införas på alla kurser.

Till de mer spännande uppdragen nämner Magnus amerikanska SunGard som tar fram agenter för finanstillämpningar. Deras svenska kontor i World Trade Center har ungefär 200 anställda. Magnus har haft flera exjobbare där.

- Det är ett progressivt företag som vill tjäna pengar, betonar Magnus. Men de inser också att forskning som skapar bättre kunskaper inom AI, maskininlärning, agenter etc. är otroligt viktig för att man ska kunna lyckas med detta.

Till skillnad från många andra forskare verkar Magnus inte oro för finansieringen av sin forskning.

- Det ser ljust ut framöver för min forskning. Jag skriver artiklar och jag skriver ansökningar, och det flyter väldigt bra just nu, avslutar en påtagligt nöjd Magnus Boman.

Fakta

Ålder 44 år
Familj fru två barn och två katter

=Syntetiska populationer
Är ett paraply för forskning, seminarier och kurser.
Två seniora forskare – Magnus Boman och Lisa Brouwers.
I gruppen finns fyra doktorander + tidigare doktorander
Uppdragsgivare är SICS, Socialstyrelsen och Smittskyddsinstitutet

Gruppen skapades 2007 Tanken är att möta behovet av undersökningar av datorgenererade individpopulationer. Särskilt viktigt är att använda sådana populationer för att simulera komplexa processer så som t ex spridning av epidemier i tid och plats. Även om begreppet ”individ” ofta handlar om människor, så används det här för djur, robotar, virus, träd etc. vi är främst intresserade av själva processerna och inte så mycket de enskilda individerna.

Det är i allmänhet svårt att modellera människor och deras beteenden och varje uppgift måste granskas noggrant. När man använder data om riktiga individer – t ex demografiska data - så måste man vara försiktig så att anonymiteten inte äventyras. Man måste då vara noga med den personliga integriteten. Data måste också hanteras med extrem försiktighet och ofta krävs särskilda tillstånd för at få bygga sådana databaser. Om man istället kan använda syntetiska populationer med samma eller i stort sett samma egenskaper som originalpopulationen, så kan man använda den syntetiska istället vid simuleringar och andra former av bearbetningar.

IIASA International Institute for Applied Systems Analysis iiasa.ac.at
Svenskt organ för IIASA-samarbete är Formas http://www.formas.se/

Intervju 2007