Toolyard

محاكي انتشار الأوبئة: SIR وSEIR

المعادلات في هذه المحاكاة

dS/dt = −β S I′ ÷ N، dE/dt = β S I′ ÷ N − σ E، dI/dt = σ E − γ I، dR/dt = γ I
S, E, I, Rالقابلون للإصابة، والمعرَّضون (مصابون لكن غير معدين بعد)، والمعدون، والمتعافونالمطعَّمون يبدؤون خارج S ولا يُصابون أبدًا
βالمخالطات المعدية لكل شخص معدٍ في اليومR₀ × γ × (1 − التباعد)
I′المعدون غير المحجورينI × (1 − حصة الحجر)
σمعدل التحول إلى معدٍ1 ÷ فترة الحضانة؛ مع 0 أيام يُتخطى E ويصبح هذا نموذج SIR
γمعدل التعافي1 ÷ فترة العدوى

بالقيم الحالية:

R_t = R₀ × (1 − التباعد) × (1 − الحجر) × S ÷ N
R_tعدد التكاثر الفعلي الآنيتسع التفشي ما دام فوق 1 وينحسر حين ينخفض تحت 1

بالقيم الحالية:

عتبة مناعة القطيع = 1 − 1 ÷ R₀
1 − 1/R₀الحصة التي يجب أن تكون منيعة لوقف نمو التفشيمع التباعد والحجر يحل محل R₀ القيمة المخفضة

بالقيم الحالية:

ln(S₀ ÷ S∞) = R_e × (1 − v − S∞ ÷ N)
S∞من لم يُصابوا أبدًا، بمعادلة الحجم النهائيR_e = R₀ × (1 − التباعد) × (1 − الحجر)، وv حصة المطعَّمين؛ وهي نفسها في SIR وSEIR

بالقيم الحالية:

كيف تستخدم محاكي الأوبئة

  1. اضبط R₀، وفترتي الحضانة والعدوى، وحجم القرية. في البداية الجميع قابلون للعدوى عدا قلة معدية. ينقل المعدون العدوى عبر مخالطات عشوائية في القرية كلها؛ وينتقل المصابون الجدد إلى معرَّضين، ثم إلى معدين، ثم إلى متعافين ومحصّنين. وتبين خطوط حمراء قصيرة كل عدوى جديدة.
  2. يقارن الرسم القرية، بخطوط متصلة، بمعادلات SIR أو SEIR للقيم نفسها، بخطوط متقطعة. اقرأ الذروة ومتى تأتي، وكم أصيب حتى الآن وفي النهاية، وR الفعلي، الذي ينخفض كلما اكتسب الناس المناعة. وحين يهبط تحت 1، يتقلص التفشي.
  3. جرّب الإجراءات: طعّم جزءًا من القرية قبل التفشي، أو اخفض المخالطات بالتباعد، أو أرسل جزءًا من الحالات إلى الحجر الصحي. ارفع التطعيم فوق عتبة مناعة القطيع، 1 − 1/R₀، فلا يستطيع التفشي الانطلاق. حاسبة زمن تضاعف الخلايا تحسب زمن التضاعف للارتفاع الأسي الأولي.

الأسئلة الشائعة

ما R₀؟

عدد التكاثر الأساسي: كم شخصًا ينقل إليهم الشخص المعدي العدوى في المتوسط في عشيرة كل أفرادها قابلون للعدوى. فوق 1 يمكن للتفشي أن ينمو؛ وتحت 1 يخبو. للحصبة R₀ بنحو 12 إلى 18، وللإنفلونزا الموسمية نحو 1.3، وللمتحورات الأولى من COVID-19 نحو 2.5 إلى 3.

ما الفرق بين نموذجي SIR وSEIR؟

يوزع SIR الجميع على ثلاث مجموعات: القابلون للعدوى والمعدون والمتعافون. ويضيف SEIR مجموعة المعرَّضين لمن أصيبوا لكنهم لا يستطيعون نقل العدوى بعد. العدد النهائي للمصابين هو نفسه، لكن فترة الحضانة تجعل التفشي يرتفع أبطأ ويبلغ ذروته متأخرًا.

ما مناعة القطيع؟

حين يكون جزء كافٍ من العشيرة محصّنًا، تنقل كل حالة العدوى في المتوسط إلى أقل من شخص واحد ويخبو التفشي، وهذا يحمي غير المحصّنين. العتبة 1 − 1/R₀: الثلثان لـ R₀ = 3، ونحو 95% للحصبة. ودون تطعيم يتجاوزها التفشي ويصيب أشخاصًا أكثر بكثير مما تحدده العتبة.

لماذا يهم تسطيح المنحنى؟

خفض المخالطات يخفض الذروة ويوزع الحالات على فترة أطول، فيكون عدد المرضى في وقت واحد أقل وتستطيع المستشفيات رعايتهم. ويخفض أيضًا العدد الكلي للمصابين، لأن التفشي يتجاوز عتبة مناعة القطيع بقدر أقل.

تقول إن WebGL معطّل.

يحتاج العرض ثلاثي الأبعاد إلى WebGL، وهو موجود في كل المتصفحات الحالية. قد يكون معطّلًا إن كان تسريع العتاد مطفأً في إعدادات المتصفح، أو بسبب برنامج تشغيل رسومي قديم جدًا. فعّل تسريع العتاد أو جرّب متصفحًا آخر.

هل يُرفع أي شيء؟

لا. يرسم متصفحك نفسه المحاكاة بـ WebGL؛ لا يُرسل شيء إلى أي مكان، وتستمر في العمل دون اتصال بعد تحميل الصفحة.

مزيد من محاكاة الأحياء

مزيد من المحاكاة العلمية

محاكي حركة المقذوفاتمحاكي البندولمحاكي تجربة الشق المزدوجمحاكي المجال الكهربائيمحاكي المداراتمحاكي الكتلة والنابضمحاكي تشتت رذرفوردعارض تصادمات الجسيماتمحاكي الاضمحلال الإشعاعيمحاكي ذرة بورعارض الجزيئات ثلاثي الأبعادمحاكي الغاز المثاليمحاكي العدسات والمرايامحاكي الموجات الموقوفةمحاكي تأثير دوبلرمحاكي التصادمات والزخم الخطيمحاكي دوائر RC وRLمحاكي الجسيمات المشحونة في مجال مغناطيسيمحاكي إشعاع الجسم الأسودمحاكي النسبية الخاصةمحاكي الانكسار والانعكاس الكلي الداخليمحاكي دوائر التوالي والتوازيمحاكي تدفق الموائع ومبدأ برنوليمحاكي الحث الكهرومغناطيسيمحاكي منحنيات المعايرةمحاكي سرعة التفاعل ونظرية التصادممحاكي الاتزان الكيميائي (لوشاتلييه)محاكي الخلايا الجلفانية والتحليل الكهربائيمحاكي منحنيات التسخين وتغيرات الطورالمدارات الذرية ثلاثية الأبعادمحاكي المحاليل المنظِّمةمحاكي الكروماتوغرافيامحاكي المطياف الضوئي وقانون بير-لامبرتالشبكات البلورية ثلاثية الأبعادمحاكي الفصول وطول النهارمحاكي الصفائح التكتونية والزلازلمحاكي أطوار القمر والمد والجزر والكسوفمحاكي الاحتباس الحراريمحاكي تطور النجوم ومخطط هرتزشبرونغ-راسلمحاكي لوح غالتونمحاكي متسلسلات فورييه

حاسبات وأدوات ذات صلة

الأدلة