Математики 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 разработали новую модель прогнозирования эпидемий и узнали, когда ждать второго пика COVID-19
Ученые Центра интеллектуальной логистики 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 разработали новую модель прогнозирования развития эпидемий CBRR (Case-Based Rate Reasoning). С помощью этого метода исследователи готовят прогнозы распространения COVID-19 в Петербурге, Москве и России, основываясь на данных о развитии эпидемии в странах, где болезнь зафиксировали раньше.
Описание модели и?первые результаты ее?работы опубликованы в?престижном международном журнале Mathematics
Первые прогнозы ученые начали строить в?апреле-мае 2020 года и?столкнулись с?трудностью: все имеющиеся модели математического прогнозирования развития эпидемий не?работали для COVID-19.
?В?апреле-мае еще не?было статистики о?динамике нового вируса, тогда как для уже известных ранее человечеству вирусов такая статистика есть. Поэтому имевшийся в?тот период класс моделей для прогнозирования динамики эпидемий не?годился?,?— рассказал руководитель Центра интеллектуальной логистики 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入, заведующий кафедрой математического моделирования энергетических систем 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入, доктор физико-математических наук, профессор Виктор Захаров.
Пришлось разработать новый подход и?новую модель CBRR. Ее?особенность в?том, что для прогнозирования эволюции эпидемии в?России она использует данные о?динамике распространения нового коронавируса в?странах, где эпидемия началась раньше, чем в?нашей стране.
Руководитель Центра интеллектуальной логистики 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 Виктор Захаров
Наладив новую модель для России в?целом, ученые стали обновлять свои прогнозы для Петербурга и?Москвы еженедельно (следить за?их?работой можно на?странице Центра интеллектуальной логистики 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入). Согласно последним прогнозам, в?Петербурге темп прироста заболевших после небольшого замедления в?середине ноября в?последнюю неделю осени увеличился и?достиг своих максимальных показателей за?все время эпидемии. Кроме того, по?подсчетам исследователей, обе столицы приблизились ко?второму с?начала эпидемии пику по?количеству активных случаев болезни: то?есть по?числу болеющих на?конкретный день. В?Москве он?ожидается
В?целом по?России, как отмечается в?отчете Центра интеллектуальной логистики, ежедневный прирост новых случаев заболеваний в?течение последних двух недель колеблется в?диапазоне от?24?до?27?тысяч новых случаев. При этом 3?декабря впервые этот показатель превысил 28?тысяч человек. Если такой уровень прироста сохранится в?течение
Новая модель CBRR построена на?итеративном подходе: данные, на?основании которых строятся прогнозы, на?период
Новая модель CBRR построена на?итеративном подходе: данные, на?основании которых строятся прогнозы, на?период 2–3 недели обновляются в?реальном времени. Таким образом, реальное течение эпидемии за?последний анализируемый временной промежуток дает возможность более точно рассчитать прогноз ее?развития в?ближайшем будущем.
?Построенная нами модель CBRR включает итеративную процедуру эвристического выбора длины промежутков, набора значений процентного прироста и?других значимых параметров, в?том числе пиков по?приросту новых случаев и?возможных периодов их?достижения, пиков по?количеству болеющих и?других важных показателей. Важная составляющая итеративной процедуры?— формирование цепочки ESC (Epidemic Spreading Chain) стран распространения эпидемии, включающей в?себя несколько стран, упорядоченных по?времени выхода их?на?одинаковые уровни значения выбранных параметров. Страна, для которой строится прогноз, называется страной-последователем (Country Follower), остальные?— странами-предшественниками (Country Predecessor)?,?— добавил Виктор Захаров.
Исследователь отметил, что для верной настройки модели необходимо, чтобы в?странах ESC использовались сравнительно одинаковые меры сдерживания эпидемии: карантин, самоизоляция, социальная дистанция и?тому подобные. Как уточнил Виктор Захаров, эпидемия в?России, стране-последователе, характеризуется более поздним по?сравнению с?другими странами моментом достижения процентного прироста одних и?тех?же значений. ?Поэтому в?цепочку ESC при моделировании и?прогнозировании динамики эпидемии в?России в?качестве предшественников включили Италию, Испанию, Великобританию и?Францию. Последовательно сгенерированная на?основании сделанного выбора траектория эволюции статистических данных об?эпидемии (в?частности, общего количества инфицированных людей) сравнивается с?фактической статистикой?,?— рассказал исследователь.
О?развитии научных журналов 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入
Отметим, что в?декабре была опубликована еще одна статья ученых о?модели прецедентов CBRR и?прогнозировании динамики развития эпидемии COVID-19?с ее?помощью?— в?третьем выпуске журнала ?Вестник Санкт-Петербургского университета. Прикладная математика. Информатика. Процессы управления? за?2020?год. Журнал индексируется в?международных электронных библиотеках и?наукометрических базах данных, таких как Scopus и?Web of?Science (входит в?Q2).