数学家预测covid-19蔓延

2020年8月31日

一个由Case Western Reserve大学的数学家和澳门赌场正规网址(澳门赌场正规网址)创建高度准确的预测工具正在由凯霍加县卫生官员,以了解病毒的俄亥俄州东北部蔓延,导致covid-19。

“我们的新的日感染人数的预测是两到三周相当准确进取,已经几个月,”说 丹妮拉calvetti,数学的詹姆斯·威廉姆森木教授,应用数学和统计学 凯斯西储。 “这种精度水平已经能够帮助机构计划的上升,最近的经济衰退 - 的情况下,而不是因为它们发生反应给他们。”

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县逐县突起如何呈现的示例。 - 插图由丹妮拉calvetti,数学的詹姆斯·威廉姆森木教授,在凯斯西储大学应用数学和统计。

calvetti是其中从两个机构谁开发的模型研究人员组成的非正式组织一个数据科学家。其 早期的研究结果在新闻发布会6月中旬首次发表 与健康的Cuyahoga县板,它继续使用中的数据为它的预测,所述组成员 johnie玫瑰,另一凯斯西储科学家,谁曾与卫生委员会的其他数据项目工作了好几年。

博士。亚历山大·胡佛

博士。亚历山大·胡佛

目前,该集团提供定期预测,以健康和其他机构,如医院的董事会,但calvetti和罗斯说,他们计划最终在网上发布他们为公众视野。 calvetti发布了一些幻灯片说明研究 在她自己的网站。

“人们都渴望这些数字现在在医院或其他关键服务,告知他们的人事决定,”  说话玫瑰,预防医学和公共卫生医生和流行病学家从中心社区卫生一体化 在医学的凯斯西储学校。 

“但一般市民可能会看到这些信息来帮助做出决定,并说明了实时,社会隔离或戴口罩或限制出行以减缓病毒的传播现实生活中的重要性,”他说。

数据科学家合作

该集团开始合作在4月上旬各种covid-19的研究项目,大流行分散科学家和其他各种逗留在家中的位置的确认后不久,calvetti说。 

博士。亚历山大·胡佛,在数学在澳门赌场正规网址系助理教授说,当区域关闭,他开始思考如何大都市地区的高速公路连接,它们是如何运作的网络传播疾病。 

“虽然我们的很多企业被关停,必需工人还在工作,如果他们生活在同一个县,工作则在另一个,则仍有机会传播疾病更远,”他说,并补充说,模型显示“未病打密集的县市区很难,继高速公路到更小的农村县之前。”

贝叶斯分析

数学基础的研究似乎有些钝平均,可能是数学的挑战,公民,但 丹妮拉calvetti 说过 数学和科学数据的基本面也得到了一定的知名度 在最近几个月。

她说,许多人越来越在什么被称为“贝叶斯”分析了教训,指的是数学理念和工艺从概率上量化的不确定性。

这种类型的分析,通过固定电话与新观测到的证据,是托马斯·贝叶斯,一个18世纪的长老会牧师和数学家的名字命名的更新先验信念。 

“这就是为什么我们的预测是比一般人更好的原因,”她说。 “我们更新数据的基础上,我们之前的假设,我们运行几个可能的方案,放弃那些不与数据一致。

纸, 发表在杂志 在物理学前沿, 详细介绍了模型的基础数学理论和计算。 

作者之间是calvetti,玫瑰,胡佛和 埃尔基somersalo, 凯斯西储数学教授。

本文奠定了由感染,但是,无症状的个体以及通勤模式,以充实该病毒在农村和城市蔓延的差异占到病毒传播的典范。 

他们的模型使用人口普查和移动性数据(而不是个人信息)模式通勤交通,并“传染的地理动态显示主要公路周边郊区和农村地区的作用,从较大的城市,” calvetti说。

下一步是什么?

R0或R-前功尽弃,是一些医疗机构使用项目的爆发是否会蔓延。简单地说,R0是人们在一个人口还没有被感染谁都会患新病从单一感染者的平均数量。

所以,如果R0大于1,感染可能会继续传播,并且如果是小于1的爆发可能会消退。 

calvetti和玫瑰都引用低于1 RO数Cuyahoga县作为预测认为感染人数将继续减少。但预测不应该被理解为允许放松,cavetti说。  

“直到有一种疫苗,自满已经没有任何地方,无论人口还是预测的密度,”她说。 “因为,如果人们移动,这样做的病毒,一旦达到(再次)人口密集的地区,它可能会导致第二次爆发。”


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