Ученые 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 создали математическую модель прогнозирования эпидемий
Математики Санкт-Петербургского университета модифицировали ранее созданную модель прогнозирования роста заболеваемости COVID-19, теперь она может быть использована для составления прогнозов любых эпидемий. Уже после первого месяца наблюдений модель с высокой точностью прогнозирует количество активных случаев болезни в ближайшие три-четыре недели.
В?2021–2022 годах коллектив ученых Центра аналитики динамических процессов и?систем 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 разработал новый подход к?исследованию динамических систем притока и?оттока со?стохастическими параметрами и?новую методологию прогнозирования динамики таких систем. Математики Университета применили эту модель для составления прогнозов распространения новых вирусов на?примере пандемии COVID-19. Так, ученые смогли определить новые пики роста заболеваемости и?ключевые показатели. В?основу разработки легла гипотеза о?природном характере влияния многочисленных факторов на?динамику этих процессов. Поэтому в?качестве математической модели принятия решений о?построении прогнозов математики 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 использовали динамическую игру против природы. Оказалось, что динамика распространения новых вирусов, как и?динамика роста численности населения отдельных стран или всей планеты, может быть описана с?помощью модели CIR со?стохастическими, то?есть случайными, параметрами.
Результаты применения разработанной методологии для прогнозирования динамики активных случаев COVID-19?в Санкт-Петербурге и?Москве были представлены в?пленарном докладе научного руководителя Центра аналитики динамических процессов и?систем, профессора 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 Виктора Захарова на?международной научно-практической конференции ?Человеческий капитал: образование, труд, занятость в?современном обществе?, посвященной 300-летию Университета.
Возможность использования разработанной методологии на?практике была проверена в?ходе многочисленных вычислительных экспериментов по?построению ретроспективных прогнозов динамики статистических данных об?этих процессах.
Модель ученых 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 спрогнозировала снижение суточного прироста заболевших ковидом в?РФ до?25?тысяч к?осени.
?Мы?выяснили, что основные стохастические параметры динамических систем притока и?оттока могут иметь вполне предсказуемую динамику, которая может быть обнаружена и?описана, благодаря анализу динамики уже существующих данных. Так, для пандемии COVID-19 данные процентного прироста количества заболевших первой волны позволяли значительно сократить неопределенность в?дальнейшем развитии эпидемии и?предсказать дальнейшие подъемы и?спады заболеваемости. Учитывая природный биологический характер вирусов, можно полагать, что свойство предсказуемости введенных в?модели CIR стохастических параметров может применяться для всех новых вирусов и?мутаций?,?— рассказал научный руководитель Центра аналитики динамических процессов и?систем, профессор 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 Виктор Захаров (кафедра математического моделирования энергетических систем).
Таким образом, ученые Университета, опираясь на?текущий анализ данных и?построенные динамические тренды процентных приростов новых случаев заболевания и?случаев завершения болезни, могут с?высокой степенью точности в?реальном времени прогнозировать текущее количество активных случаев болезни на?горизонте прогнозирования в?три-четыре недели. Такие прогнозы могут стать методологической основой для планирования мероприятий региональных систем здравоохранения во?время эпидемий вирусов?— как новых, так и?ранее известных.