ويقع التاريخ الحاسوبي في تقاطع العلوم الإنسانية الرقمية وعلم البيانات والتحقيق التاريخي، ومن خلال تطبيق نماذج الحاسوب وعمليات المحاكاة على مزمنة الماضي، يمكن للباحثين اختبار الافتراضات التي كانت معقدة جداً في السابق لاستكشافها يدوياً، ومن أكثر التطبيقات إلحاحاً وواضحاً لهذا النهج، وضع النماذج للأوبئة التاريخية، ومن فصيلة جوستينيان إلى نماذج انتشار وباء الأنفلونزا لعام 1918، فإن تفشي الأمراض قد سمح بذلك.

دور التاريخ الحاسوبي في فهم الأوبئة

فالأفكار الوبائية ليست مجرد أحداث بيولوجية، بل هي متأصلة في السياقات الاقتصادية والاجتماعية والسياسية، وكثيرا ما يعتمد التحليل التاريخي التقليدي على السجلات المكتوبة، مثل عد الوفيات، وسجلات السفر، والمفكرات الشخصية، ولكن هذه المصادر مجزأة ويمكن أن تكون متحيزة، وتضيف النماذج الكمية طبقة كمية تمكن المؤرخين من محاكاة انتشار الأمراض عبر الزمن والفضاء.

فعلى سبيل المثال، يمكن للنموذجين أن يختبرا ما إذا كان الانتشار السريع للوفاة السوداء في أوروبا في القرن الرابع عشر هو السبب الرئيسي في وجود ذبابة على السفن التجارية أو انتقالها من البشر، ويمكن أن تستنسخ نماذج قائمة على العملاء تحركات الأفراد على طول طرق تجارية محددة، في حين يمكن للنماذج المقارنة أن تقدر نسبة السكان الذين لا بد أن يكونوا قد تعرضوا للحفاظ على الوفيات الملحوظة، كما أن عمليات المحاكاة هذه تساعد على تحديد الثغرات التاريخية المتنافسية.

فبعد اختبار افتراضات محددة، يتيح التاريخ الحسابي التعليل المضلل، ماذا لو استثمرت الامبراطورية الرومانية المزيد في البنية التحتية للحجر؟ ماذا لو أن الانفلونزا الاسبانية قد ظهرت قبل عقد، دون تشتت الحرب العالمية الأولى؟ إن هذه التجارب الفكرية، التي تستند إلى حافة رياضية واسعة، تحول التاريخ من انضباط وصفي بحت إلى علم تنبؤي للاختلافات السابقة، كما أنها تسلط الضوء على طبيعة السياسة العامة.

الأنواع الرئيسية للنموذج الحاسوبي

وقد قام علماء التاريخ وعلماء الأوبئة بتكييف عدة فئات من النماذج التي وضعت أصلاً لمراقبة الأمراض الحديثة، ولكل نوع من أنواع القوة المتميزة، وهي مناسبة لمختلف المسائل التاريخية، فهم هذه الأدوات أساسي لتقييم المطالبات الناشئة عن الدراسات الحسابية.

نماذج قائمة على العملاء

ويحاكي النماذج القائمة على العملاء أعمال وتفاعلات وكلاء الحكم الذاتي مثل الناس والحيوانات وحتى المسببات المرضية في بيئة محددة، ويتبع كل عامل مجموعة من القواعد التي تحكم السلوك: ما إذا كان يسافرون، وما إذا كانوا يتصلون بالآخرين، وما إذا كانوا يستعيدون أو يموتون، وبإدارة النموذج مرات عديدة مع وجود بارامترات مختلفة، يمكن للباحثين أن يشاهدوا أنماطاً بارزة من المستوطنات التي تفر من جراء الأوبئة في المدن الصغيرة.

النماذج المقارنة

أما النموذج المقارن الأكثر شهرة فهو نموذج تقرير المصير الذي يقسم السكان إلى مقصورات قابلة للتأثر أو التأثير أو الاسترداد (أو إعادة الضبط) حيث يستخدم النموذج معادلات مقارنة مختلفة لوصف تدفق الأفراد بين هذه الفئات استناداً إلى معدلات الانتقال والتعافي، ويمكن للمؤرخين أن يعطوا نماذج التفشي في حالات الوفاة التاريخية، ثم يعدلوا بارامترات لاستكشاف نماذج مسببة للاختلالات.

نماذج الشبكة

ويمثِّل نماذج الشبكات الأفراد أو المواقع كحدود وتفاعلاتهم كحوافات، وهذا النهج فعال بشكل خاص لدراسة الأمراض التي تنتشر من خلال شبكات اجتماعية أو نقل محددة، وعلى سبيل المثال، يمكن لنموذج شبكة الطرق الرومانية أن يُحدِّد كيف يمكن لمسببات الأمراض مثل الجدرية أن تسافر من الشرق الأدنى إلى حدود الإمبراطورية، وبتغيير كثافة الشبكة أو سرعة السفر، يمكن للباحثين أن يحددوا أدوات الاتصال الأكثر تدفقا.

النماذج المكانية والافتراضية

وبالإضافة إلى الفئات الرئيسية الثلاث، أصبحت النماذج المكانية التي تتضمن نظم المعلومات الجغرافية أكثر أهمية، حيث تُسند هذه النماذج مخاطر الأمراض إلى مواقع محددة استنادا إلى متغيرات بيئية مثل الارتفاع ودرجة الحرارة وقرب أجساد المياه، فعلى سبيل المثال، يمكن أن يستخدم نموذج مكاني للفصيلة الكبرى في لندن في عام 1665 خرائط تاريخية لمخططات الشوارع والحدود الزمنية لتحفيز كيفية تقارب نماذج الإصابة بالأمراض التي تنجم عن أحد الأحياء مع شبكة أخرى.

دراسات الحالة: نماذج الأوبئة التاريخية

وتدل عدة دراسات تاريخية على قوة التاريخ المحسوب في البحوث المتعلقة بالأوبئة، وتبرز كل حالة مواطن قوة منهجية مختلفة وتحديات في البيانات، وتوضح معا كيف يمكن أن يعيد النموذج تشكيل التفاهم التاريخي.

الموت الأسود )١٣٤٦-١٣٥(

"الموت الأسود" قُتل ما يقدر بـ30-60% من سكان أوروبا "والنماذج المبكرة التي تركز على طريق الانتقال الأولي" "ما إذا كان البكتريوم"

وثمة نتيجة هامة أخرى من الدراسات الحسابية للوفاة السوداء تتعلق بدور الشبكات التجارية، وتبين نماذج الشبكة أن الطاعون ينتشر بسرعة على طول الطرق البحرية أكثر من البر، وهو ما يتناقض مع الافتراضات السابقة التي تفيد بأن طريق الحرير هو القناة الرئيسية، ومن خلال تحفيز إغلاق بعض الموانئ أو إنفاذ تدابير الحجر الصحي، قدر مؤرخو المدن مثل فينيس وميلان، التي نفذت سياسات صارمة، معدلات الوفيات أقل بكثير من تلك التي ظلت مفتوحة.

الأنفلونزا بانديميك

"الإنفلونزا الإسبانية" قتلت ما يقدر بـ50 مليون شخص في جميع أنحاء العالم، و قد استخدمت نماذج حاسوبية لتحليل تأثير التدخلات غير الصيدلية مثل إغلاق المدارس، وحظر التجمعات العامة، وعزلة الحالات، ووجدت دراسة باستخدام نموذج مقارن للمدن في الولايات المتحدة أن المدن التي نفذت تدخلات مبكّرة وطبقة قد حققت معدلات وفيات أقل من تلك التي أحدثت نماذج النقل التي قامت بها العميلة"

كما أن نماذج شبكة وباء عام 1918 قد ألقت الضوء على دور الهيكل العمري، فبإعادة بناء أنماط الاتصال من الدراسات الاستقصائية للأسر المعيشية وسجلات الحضور في المدارس، وجد الباحثون أن الأطفال ليسوا فقط عرضة بدرجة عالية من التعرض للخطر، بل كانوا أيضا بمثابة أجهزة نقل فعالة داخل الأسر المعيشية، مما يطعن في السرد القائل بأن الانفلونزا 1918 كان قاتلا بشكل فريد بالنسبة للبالغين الصغار، بل إن ارتفاع معدل الوفيات في الفئة العمرية 20 إلى 40 سنة كان مدفوعا نتيجة لا هو رد فعل فيروسي قوي غير عادي.

الكوليرا في القرن التاسع عشر لندن

إن تفشي وباء الكوليرا في شارع برود عام 1854 هو مثال كلاسيكي على التحقيق الوبائي، لكن النماذج الحاسوبية الحديثة قد زادت من التنويه، من خلال رقمنة الخرائط التاريخية، وبيانات التعداد، ومواقع مضخات المياه، قام الباحثون ببناء نماذج مكانية تبين انتشار المرض في المقام الأول من خلال المياه الملوثة من مضخة واحدة، غير أن نماذج الشبكة تشير أيضاً إلى أن الروابط الاجتماعية مثل الموظفين الذين يحملون الماء إلى أسر ثرية

الفصيلة الكبرى في لندن (1665)

A fourth[ case study, the Great Plague of London, illustrates how computational models can compensate for sparse data. Parish records from 1665 provide weekly burial counts but little demographic detail. agent-based models parameterized with household size, mortality, and movement patterns have been used to estimate the basic reproductive number (]R

مصادر البيانات والتحديات

وبالإضافة إلى ذلك، فإن أوبئة النمذجة التاريخية تتطلب إعادة بناء بيانات غير كاملة أو غير متسقة أو غامضة في كثير من الأحيان، ويستمد الباحثون من مصادر متنوعة: سجلات دفن الأبرشية، والسجلات الضريبية، وسجلات دخول المستشفيات، وحتى الحسابات الأدبية، ويتمتع كل مصدر بتحيز، فعلى سبيل المثال، فإن سجلات الدفن عادة ما تكون تحت حساب وفيات الرضع، كما أن الوفيات الناجمة عن الأوبئة كثيرا ما تكون مقترنة بأسباب أخرى.

ومن التحديات الرئيسية عدم وجود بيانات عن السلسلة الزمنية للمجموعة، إذ أن العديد من السجلات التاريخية تبلغ عن مجاميع شهرية أو سنوية، وهي مبالغ متماثلة جداً في نموذج الانتقال السريع، ومن أجل التصدي لذلك، يستخدم التاريخ الحاسوبي تقنيات الدمج الإحصائي وتقنيات استيعاب البيانات المستقاة من الأرصاد الجوية، ومن التحديات الأخرى عدم اليقين في أحجام السكان التاريخية وأنماط الهجرة.

ورغم هذه العقبات، فإن المجال يسير بسرعة، فالرقمنة في المحفوظات التاريخية واستحداث أدوات لإزالة النصوص تتيح للباحثين الحصول على بيانات منظمة من وثائق غير منظمة، فعلى سبيل المثال، يمكن لأجهزة التعلم الآلي أن تحدد تلقائياً حالات تفشي الأمراض في الصحف التي تولد قروناً، وتوفر مجموعات بيانات جديدة للنموذج الوبائي، وتسهل مشاريع مثل بيانات نموذجية [السجلات الفيزيائية].

النهج المتعددة التخصصات

فالتاريخ الحسابي الناجح للأوبئة يتطلب التعاون عبر التخصصات، ويقدم التاريخ المعرفة السياقية وانتقاد المصدر؛ ويساهم علماء الأوبئة في تصميم النماذج وتقدير البارامترات؛ ويضع علماء الحاسوب الخوارزميات وأدوات التصوير؛ ويتعامل الإحصائيون مع عدم اليقين والتثبت؛ وقد أنتجت الأفرقة المتعددة التخصصات بعض الدراسات الأكثر تأثيرا، مثل إعادة بناء البيانات التاريخية التي توزع على طريق الحرير باستخدام عوامل إنتاجية.

وتقود مؤسسات مثل Carnegie Mellon University Decision Science Lab] هذا النهج، وقد استخدمت برامج نموذجية مفتوحة المصدر، مثل GLEaM و FRED، لتقاسم النتائج واستنساخها، والتعجيل بخطى الاكتشاف، واستُخدمت قاعدة FRED، التي وضعت أصلا في جامعة بيتسبرغ، في تشكيل المدن الأصلية في شكل مرامي تاريخي.

كما أن تدريب الجيل القادم من تاريخيات الحوسبة يتسم بنفس القدر من الأهمية، إذ أن عدة جامعات تقدم الآن درجات أو شهادات مشتركة في مجال العلوم الإنسانية الرقمية والصحة العامة، وتتزايد أهمية المؤتمرات مثل مؤتمر قمة العلوم الإنسانية الرقمية والمؤتمر الدولي المعني بالعلوم الاجتماعية المحوسبة لعقد دورات عن الأوبئة التاريخية، وتيسر هذه الأماكن تداول الأفكار التي تدفع إلى الابتكار المنهجي.

أثر العوامل الاجتماعية والاقتصادية

فالنماذج الحاسوبية مناسبة بشكل فريد لدراسة كيف تشكل الظروف الاجتماعية والاقتصادية النتائج الوبائية، فعلى سبيل المثال، شهدت المدن التي تعاني من مستويات أعلى من عدم المساواة في الدخل معدلات وفيات أكبر، ويرجح أن يكون العمال الفقراء غير قادرين على البقاء في المنزل، ويمكن أن تحدد نماذج الشبكة التي تتضمن الوضع الاجتماعي الاقتصادي كمياً بهذا التأثير عن طريق تحديد معدلات اتصال مختلفة للفئات المختلفة، وبالمثل، أظهرت نماذج الوفيات السوداء أن القيود التجارية وبناء مرافق الحجر الصحي (لازارتست).

كما أن نوع الجنس يؤدي دوراً في هذا الصدد، إذ تشير السجلات التاريخية لحالات تفشي الطاعون إلى أن النساء اللاتي كثيراً ما يعتنين بالمرضى قد تأثرن بشكل غير متناسب، وأن النماذج القائمة على الوكيل والتي تحفيز أدوار الرعاية لا تساعد على تقدير المخاطر المفرطة، وتدل هذه النتائج على أن الأوبئة ليست عشوائية؛ وتتبع أنماط الضعف الاجتماعي التي يمكن أن تُعرّض لها الأدوات الحاسوبية، وفي حالة الجدرية في أمريكا المستعمرة، تظهر النماذج التي تُعدّ أن معدلات الوفيات تُ تعاني من جراء حالات التشرد التقليدي.

النماذج الحاسوبية في مجال الصحة العامة الحديثة

وفي حين أن الهدف الرئيسي من النماذج الوبائية التاريخية هو فهم الماضي، فإن الأفكار ذات الصلة المباشرة بالصحة العامة المعاصرة، فعلى سبيل المثال، قامت نماذج الانفلونزا لعام 1918 بوضع خطط للتأهب للأوبئة عن طريق الأنفلونزا والرابطة الدولية للفيروسات الوبائية - 19، مما أدى إلى تعزيز أهمية التدخلات المبكرة وغير الصيدلانية التي تُجرى على نطاق واسع والتي تخفض معدلات الوفيات من قبل حكومات عديدة خلال وباء COVID-19، وبالمثل، فإن نماذج تفشي الكوليرا في الماضي قد عززت أهمية الهياكل الأساسية للمياه النظيفة.

The field of "phylodynamics, " which combines genetic sequencing of pathogens with computational models, allows researchers to trace the evolutionary history of viruses alongside their spatial spread. This technique has been used to reconstruct the origins of HIV and the emergence of drug-resistant tuberculosis. By applying phylodynamic models to historical skeletal remains, researchers can now estimate when and where

الاتجاهات المستقبلية

أما الحدود التالية في التاريخ الحاسبي للأوبئة فتتمثل في إدماج مصادر البيانات غير المتجانسة وتطبيق نظام التعلم الآلي، ويمكن أن تحلل نماذج التعلم العميق نصا غير منظم من آلاف الوثائق التاريخية لاستخراج جداول زمنية للمرض ووصف للأعراض، كما أن نظم المعلومات الجغرافية أصبحت أكثر صقلا، مما يتيح للباحثين وضع النماذج في شكل حل مرتفع، كما أن نمو مشاريع العلوم الإنسانية الرقمية يعني أن المزيد من البيانات تصبح متاحة للجمهور كل سنة.

ومن الاتجاهات الواعدة إنشاء " توأم جماعي " من نماذج المدن التاريخية - البيرتية التي تجمع بين عمليات إعادة البناء الأثرية والبيانات السكانية، ويمكن استخدام هذه التوأم لتحفيز انتشار المرض مع واقعيات غير مسبوقة، مثل نماذج مشاريع روما الافتراضية التي تجمع بين المدينة بأكملها وقت فصيلة الأنتونين (165-180 ألف دال)، بما في ذلك نماذج الخلايا، والأدلة الحسنة، وخطوط السكنية.

غير أنه لا تزال هناك اعتبارات أخلاقية، ولا ينبغي استخدام النماذج للوم المجتمعات المحلية بأثر رجعي على حالات تفشي المرض، ولا ينبغي أن تعزز السرد المحدد، ويجب أن يكون التاريخ والنماذج شفافة بشأن الافتراضات والقيود، والهدف ليس إنتاج تاريخ واحد " حقيقي " ، بل فتح أسئلة جديدة وتوفير أدوات للاستكشاف، ولا سيما إيلاء اهتمام دقيق لمخاطر استخدام أساليب التحلل الحديثة القائمة في مجالات العرق أو الطبقة أو الجنس في التحليل التاريخي.

خاتمة

وقد أدى التاريخ الحاسوبي إلى تحول كيفية دراسة انتشار الأوبئة التاريخية، حيث إن الجمع بين الجامد في النماذج وعمق التحليل التاريخي، يمكن للباحثين أن يكشفوا عن الديناميات التي كانت مخبأة سابقاً، وكل نموذج من نماذج العمل والمقروءة والشبكات والمكانية يقدم نظرة فريدة، كما أن الدراسات الإفرادية من الموت الأسود إلى تدفق عام 1918 تدل على قوتها، ولكن التعاون المتعدد التخصصات والتطورات التكنولوجية لا تزال تدفع قدماً جديداً.