การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีสารสนเทศเพื่อศึกษาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่ส่งผลกระทบต่อการระบาดของโรคไข้เลือดออกในภาคตะวันออกเฉียงเหนือของประเทศไทย

บทคัดย่อ

แผนงานวิจัยนี้ เป็นการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีสารสนเทศเพื่อศึกษาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่ส่งผลกระทบต่อการระบาดของโรคไข้เลือดออกในภาคตะวันออกเฉียงเหนือของประเทศไทย ประกอบด้วย โครงการย่อยที่ 1) การพยากรณ์ผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่มีผลต่อการระบาดของโรคไข้เลือดออกในภาคตะวันออกเฉียงเหนือโดยใช้แบบจำลองโครงข่ายประสาทเทียม โครงการย่อยที่ 2) ระบบสนับสนุนการตัดสินใจเพื่อพยากรณ์การระบาดของโรคไข้เลือดออกในภาคตะวันออกเฉียงเหนือ และโครงการย่อยที่ 3) การประยุกต์ใช้ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์เพื่อการพยากรณ์พื้นที่ระบาดของโรคไข้เลือดออกในภาคตะวันออกเฉียงเหนือ โครงการย่อยที่ 1 มีวัตถุประสงค์เพื่อ (1) วิเคราะห์หาปัจจัยของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่มีผลต่อการระบาดของโรคไข้เลือดออกในภาคตะวันออกเฉียงเหนือ (2) สร้างแบบจำลองโครงข่ายประสาทเทียมที่เหมาะที่สุดในการพยากรณ์การระบาดของโรคไข้เลือดออกที่มีผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ สำหรับปัจจัยที่นำมาใช้มีจำนวน 6 ปัจจัย ได้แก่ เพศ พื้นที่ ปริมาณน้ำฝน อุณหภูมิ ความชื้น ประเภทการรักษา โดยวิธีการหาความสัมพันธ์ของข้อมูลสำหรับการวิเคราะห์สามารถใช้ความสัมพันธ์ข้อมูลระหว่างปัจจัยและใช้สถิติวิเคราะห์ในการคำนวณฟังก์ชันเชิงเส้นเพื่อทำนายค่าของปัจจัย โดยโปรแกรมในการวิเคราะห์ใช้โปรแกรมสำเร็จรูป SPSS, R Studio และ Excel ดังนั้น หลังจากวิเคราะห์ข้อมูลเพื่อเปรียบเทียบความแตกต่างระหว่างค่าจริงกับค่าพยากรณ์จากการคำนวณ พบว่า การนำชุดข้อมูลมาเข้าสมการที่ใช้คาดการณ์แนวโน้มเพื่อเปรียบเทียบค่าจริงและค่าคาดการณ์ของการหาค่าประสิทธิภาพตัวแบบชุดข้อมูลย่อย 40% หารูปแบบการกระจายข้อมูลผลลัพธ์ที่ได้เท่ากับ ร้อยละ 88.69 สำหรับตัวแบบที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการทดสอบด้วยเทคนิคอัลกอริทึมโครงข่ายประสาทเทียมและหาค่าความคลาดเคลื่อน คือ ชุดข้อมูลย่อย 50% ของตัวแบบที่ 5 โครงการวิจัยที่ 2 มีวัตถุประสงค์ คือ 1) เพื่อออกแบบและพัฒนาระบบสนับสนุนการตัดสินใจเพื่อพยากรณ์การระบาดของโรคไข้เลือดออกจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในภาคตะวันออกเฉียงเหนือ กรณีศึกษาจังหวัดนครราชสีมา 2) เพื่อพัฒนาระบบสนับสนุน การตัดสินใจเพื่อพยากรณ์การระบาดของโรคไข้เลือดออกจากผลการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ และ 3) เพื่อประเมินความพึงพอใจของการใช้ระบบสนับสนุนการตัดสินใจเพื่อพยากรณ์การระบาดของโรคไข้เลือดออก กระบวนการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์เพื่อใช้ในการพยากรณ์การระบาดของโรคไข้เลือดออก ประกอบด้วย กระบวนการหาตัวแปรที่มีผลต่อการระบาดของไข้เลือดออก คือ 1) การจัดกลุ่มลักษณะภูมิอากาศและภูมิประเทศของพื้นที่การระบาดของโรคไข้เลือดออก โดยใช้เทคนิคเหมืองข้อมูล แบบ K-Mean Method, DBScan Method และ Hierarchical Method 2) การหาอัตราการแพร่กระจายของประชากรยุงลาย จากการเปลี่ยนแปลงของ อุณหภูมิ ความชื้น และความเข้มของแสง และ 3) การวิเคราะห์ความหนาแน่นของประชากร โดยใช้การประมวลผลภาพและโครงข่ายประสาทเทียมเพื่อหาความหนาแน่นของประชากร กระบวนการการสร้างแบบจำลองคณิตศาตร์เพื่อพยากรณ์การระบาดของโรคไข้เลือดออกในงานวิจัยนี้ ผู้วิจัยใช้แบบจำลองการระบาดของโรค ( S-I-R Model) ผนวกกับทฤษฏีของเบย์ ผลการศึกษา พบว่า 1) การจัดกลุ่มข้อมูลตามลักษณะภูมิอากาศและภูมิประเทศของพื้นที่การระบาดของโรคไข้เลือดออก ด้วยวิธีการ K-Mean Method และ DBScan Method เป็นวิธีการในการแบ่งกลุ่มที่เหมาะสมในการแบ่งแยก เพื่อให้ได้พื้นที่ที่มีลักษณะคล้ายคลึงกันทางกายภาพที่ส่งผลต่อการระบาดของไข้เลือดออก 2) การแพร่กระจายของยุงลาย จากการทดลอง พบว่า ความเข้มแสงที่ 70 LUX อุณหภูมิ 25-35 C และความชื้นสัมพัทธ์ 25-35 % นั้น มีอัตราการแพร่กระจายมีค่าใกล้เคียงกับค่าแบบจำลองมากที่สุด (RMSE= 0.87, MAE= 0.766 และค่าสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์ 0.998) 3) แบบจำลองจำนวนประชากรผู้ติดเชื้อโรคไข้เลือดออกแบ่งตามความหนาแน่นของประชากร แบ่งได้เป็น 3 กลุ่ม คือ กลุ่มที่ 1 ประกอบด้วย 20 อำเภอ กลุ่มที่ 2 ประกอบด้วย 4 อำเภอ และกลุ่มที่ 3 ประกอบด้วย 8 อำเภอ ผลการสร้างแบบจำลองคณิตศาสตร์เพื่อพยากรณ์การระบาดของโรคไข้เลือดออก พบว่า การใช้แบบจำลองการระบาดของโรค ( S-I-R Model) ผนวกกับทฤษฏีของเบย์สามารถพยากรณ์ได้แม่นยำมาก คือ มีค่าความถูกต้อง เท่ากับ 0.86 และ F-Measure 0.92 ผลพัฒนาระบบสนับสนุนการตัดสินใจเพื่อพยากรณ์การระบาดของโรคไข้เลือดออก ในภาคตะวันออกเฉียงเหนือ กรณีศึกษาจังหวัดนครราชสีมา มีการพัฒนาในรูปแบบเว็บแอปพลิเคชัน โดยแสดงผลการพยากรณ์การระบาดของโรคไข้เลือดออกบนแผนที่โดยใช้ Google Map ผลการการประเมินความพึงพอใจของผู้ใช้ระบบสนับสนุนการตัดสินใจเพื่อพยากรณ์การระบาดของโรคไข้เลือดออกในภาคตะวันออกเฉียงเหนือ กรณีศึกษาจังหวัดนครราชสีมา พบว่า อยู่ในระดับมาก ( = 4.43, S.D.= 0.68) โดยในด้านเนื้อหาข้อมูลและด้านการเข้าใช้งานของระบบ อยู่ในระดับมากที่สุด ( = 4.50, S.D.= 0.63 และ ( = 4.55, S.D.= 0.61) ด้านประสิทธิภาพการทำงานของระบบ อยู่ในระดับมาก ( = 4.25, S.D.= 0.80) โครงการวิจัยที่ 3 มีวัตถุประสงค์ คือ 1) เพื่อศึกษาข้อมูลการระบาดของโรคไข้เลือดออกในจังหวัดนครราชสีมา 2) เพื่อพัฒนาระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์สำหรับการพยากรณ์และแสดงพื้นที่ที่มีการระบาดของโรคไข้เลือดออกในจังหวัดนครราชสีมา ข้อมูลระบาดวิทยาจากพื้นที่การศึกษาในช่วงเวลา ตั้งแต่ ปี 2550 ถึง ปี 2559 โดยกำหนดตำแหน่งทางภูมิศาสตร์ในระดับหมู่บ้าน โดยใช้เทคนิคทางสถิติ Getis-Ord Gi* เพื่อระบุพื้นที่จุดที่มีสัญญาณภายในพื้นที่การศึกษา การจัดทำแผนที่จังหวัดนครราชสีมาแสดงให้เห็นอัตราการเกิดโรคระบาดของโรคไข้เลือดออก อัตราการแพร่ระบาดของโรคไข้เลือดออก พบว่า บริเวณที่เป็นชุมชนเมืองมีการระบาดของโรคไข้เลือดออกมากที่สุด และจากการศึกษาพบว่าในช่วงเวลา 10 ปี มีพื้นที่ที่มีจำนวนผู้ป่วยมากที่สุด มีจำนวน 90 หมู่บ้าน โดยมีค่าสถิติ Z-Score อยู่ที่ > 2.0 และรูปแบบการแบ่งกลุ่มเชิงพื้นที่มีความแตกต่างกันโดยฮอตสปอตแสดงให้เห็นถึงแนวโน้มการแพร่ระบาดของไข้เลือดออก ผลการวิจัยแสดงให้เห็นประโยชน์ของพัฒนาระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ สภาพทางภูมิศาสตร์ที่มีอิทธิพลต่อการระบาด พื้นที่การชุกชุมของการเกิดโรค เพื่อลดความเสี่ยงของการเกิดโรคและควบคุมการระบาดของโรคไข้เลือดออกให้เหมาะสมกับองค์ประกอบที่สำคัญทางการระบาดวิทยา

คำสำคัญ