Toolyard

Simulator Penyebaran Wabah: SIR dan SEIR

Persamaan dalam simulasi ini

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, Rrentan, terpapar (terinfeksi tetapi belum menular), menular, sembuhorang yang divaksinasi mulai di luar S dan tidak pernah tertular
βkontak menular per orang yang menular per hariR₀ × γ × (1 − menjaga jarak)
I′orang menular yang tidak dikarantinaI × (1 − bagian yang dikarantina)
σlaju menjadi menular1 ÷ masa inkubasi; dengan 0 hari E dilewati dan ini model SIR
γlaju kesembuhan1 ÷ masa menular

Dengan nilai saat ini:

R_t = R₀ × (1 − menjaga jarak) × (1 − karantina) × S ÷ N
R_tangka reproduksi efektif sekarangwabah tumbuh selama nilainya di atas 1 dan menyusut begitu turun di bawah 1

Dengan nilai saat ini:

ambang kekebalan kelompok = 1 − 1 ÷ R₀
1 − 1/R₀bagian yang harus kebal agar wabah berhenti tumbuhdengan menjaga jarak dan karantina, R₀ diganti dengan nilai yang sudah dikurangi

Dengan nilai saat ini:

ln(S₀ ÷ S∞) = R_e × (1 − v − S∞ ÷ N)
S∞orang yang tidak pernah terinfeksi, menurut persamaan ukuran akhirR_e = R₀ × (1 − menjaga jarak) × (1 − karantina), v bagian yang divaksinasi; sama untuk SIR dan SEIR

Dengan nilai saat ini:

Cara memakai simulator wabah

  1. Atur R₀, masa inkubasi dan masa menular, serta ukuran kota. Semua orang mulai sebagai rentan kecuali beberapa orang yang menular. Orang yang menular menyebarkan infeksi lewat kontak acak di seluruh kota; yang baru tertular menjadi terpapar, lalu menular, lalu sembuh dan kebal. Garis merah pendek menunjukkan setiap penularan baru.
  2. Grafik membandingkan kota, dengan garis penuh, dengan persamaan SIR atau SEIR untuk angka yang sama, dengan garis putus-putus. Baca puncaknya dan kapan datangnya, berapa yang sudah tertular sejauh ini dan pada akhirnya, serta R efektif, yang turun saat orang menjadi kebal. Begitu nilainya di bawah 1, wabah menyusut.
  3. Coba langkah-langkahnya: vaksinasi sebagian kota sebelum wabah, kurangi kontak dengan menjaga jarak, atau karantina sebagian kasus. Naikkan vaksinasi melewati ambang kekebalan kelompok, 1 − 1/R₀, dan wabah tidak bisa berkembang. Kalkulator Waktu Penggandaan Sel mencari waktu penggandaan kenaikan awal yang eksponensial.

Pertanyaan umum

Apa itu R₀?

Angka reproduksi dasar: berapa orang yang ditulari satu orang yang menular, rata-rata, dalam populasi yang semuanya rentan. Di atas 1 wabah bisa tumbuh; di bawah 1 wabah memudar. Campak memiliki R₀ sekitar 12 sampai 18, flu musiman sekitar 1,3, dan varian awal COVID-19 sekitar 2,5 sampai 3.

Apa bedanya model SIR dan SEIR?

SIR membagi semua orang ke dalam tiga kelompok: rentan, menular, dan sembuh. SEIR menambahkan kelompok terpapar untuk orang yang sudah tertular tetapi belum bisa menularkan. Jumlah akhir yang terinfeksi sama, tetapi masa inkubasi membuat wabah naik lebih lambat dan memuncak lebih lambat.

Apa itu kekebalan kelompok?

Bila cukup banyak orang dalam populasi yang kebal, setiap kasus rata-rata menulari kurang dari satu orang dan wabah memudar, yang juga melindungi orang yang tidak kebal. Ambangnya 1 − 1/R₀: dua pertiga untuk R₀ = 3, sekitar 95% untuk campak. Tanpa vaksinasi, wabah melampaui ambang itu dan menulari jauh lebih banyak orang daripada ambangnya.

Mengapa melandaikan kurva itu penting?

Mengurangi kontak menurunkan puncak dan menyebarkan kasus ke waktu yang lebih panjang, sehingga lebih sedikit orang sakit bersamaan dan rumah sakit sanggup menanganinya. Langkah ini juga menurunkan total yang terinfeksi, karena wabah tidak terlalu jauh melampaui ambang kekebalan kelompok.

Katanya WebGL dimatikan.

Tampilan 3D memerlukan WebGL, yang dimiliki semua browser terkini. WebGL bisa nonaktif jika akselerasi perangkat keras dimatikan di pengaturan browser, atau karena driver grafis yang sangat lama. Nyalakan akselerasi perangkat keras, atau coba browser lain.

Apakah ada yang diunggah?

Tidak. Simulasi digambar oleh browser Anda sendiri dengan WebGL; tidak ada yang dikirim ke mana pun, dan simulasi tetap berjalan offline setelah halaman dimuat.

Simulasi sains lainnya

Simulator Gerak ProyektilSimulator BandulSimulator Percobaan Celah GandaSimulator Medan ListrikSimulator OrbitSimulator Osilator PegasSimulator Hamburan RutherfordTampilan Peristiwa Tumbukan PartikelSimulator Peluruhan RadioaktifSimulator Atom BohrPenampil Molekul 3DSimulator Gas IdealSimulator Difusi dan OsmosisPenampil Lipatan DNA dan RNASimulator Pertumbuhan BakteriSimulator SentrifusSimulator Lensa dan CerminSimulator Gelombang BerdiriSimulator Efek DopplerSimulator Tumbukan dan MomentumSimulator Rangkaian RC dan RLSimulator Partikel Bermuatan dalam Medan MagnetSimulator Radiasi Benda HitamSimulator Relativitas KhususSimulator Pembiasan dan Pemantulan Internal TotalSimulator Rangkaian Seri dan ParalelSimulator Aliran Fluida dan Prinsip BernoulliSimulator Induksi ElektromagnetikSimulator Kurva TitrasiSimulator Laju Reaksi dan Teori TumbukanSimulator Kesetimbangan Kimia (Le Chatelier)Simulator Sel Galvani dan ElektrolisisSimulator Kurva Pemanasan dan Perubahan FaseOrbital Atom 3DSimulator Larutan PenyanggaSimulator KromatografiSimulator Spektrofotometer dan Hukum Beer-LambertKisi Kristal 3DSimulator Kinetika EnzimSimulator Potensial AksiSimulator PCRSimulator Seleksi Alam dan Genetika PopulasiSimulator Jantung dan Siklus JantungSimulator Elektroforesis GelSimulator Mitosis dan MeiosisSimulator Sintesis Protein: Transkripsi dan TranslasiSimulator Fotosintesis dan Faktor PembatasSimulator Populasi Pemangsa dan MangsaSimulator Musim dan Panjang SiangSimulator Tektonik Lempeng dan Gempa BumiSimulator Fase Bulan, Pasang Surut dan GerhanaSimulator Efek Rumah KacaSimulator Evolusi Bintang dan Diagram Hertzsprung–RussellSimulator Papan GaltonSimulator Deret Fourier

Kalkulator dan alat terkait

Panduan