Get best of the week

Skenario distribusi yang memungkinkan untuk COVID-19



Dengan kepalaku di tanganku, aku dengan sedih menyaksikan kepanikan yang tak berujung, menyaksikan berita yang mengganggu dari Italia, dan menangkap desas-desus yang tidak kurang menyenangkan tentang kemungkinan menghentikan transportasi bersama kami. Seseorang dalam komentar secara aktif meradang: “Apakah semua tindakan ini perlu? Tetapi bagaimana mereka akan membantu melawan virus? ”, Lainnya menyerukan untuk mempersiapkan yang terburuk, sementara yang lain bahkan menyangkal ancaman itu. Saya ingin lebih jelas dan masuk akal memahami apa yang terjadi.

Setelah mencurahkan malam untuk masalah ini, saya memutuskan untuk menjawab dengan bantuan matematika pertanyaan-pertanyaan berikut:

  • Apakah tindakan itu efektif? Berapa banyak?
  • Apakah akan seperti di Italia? Apakah hal terburuk belum datang?
  • Seberapa besar kemungkinan bertemu orang yang terinfeksi di dalam kendaraan?
  • Apakah virus baru akan sepenuhnya diatasi?

Sebagai hasilnya, saya membuat program kecil untuk pemodelan ( biner , sumber ) dan mendapatkan hasil dengan itu - mendorong, tetapi ambigu. Untuk detail - tolong, di bawah kucing.

Menit Perawatan UFO


Pandemi COVID-19, infeksi pernafasan akut yang berpotensi parah yang disebabkan oleh coronavirus SARS-CoV-2 (2019-nCoV), telah secara resmi diumumkan di dunia. Ada banyak informasi tentang Habré tentang topik ini - selalu ingat bahwa Habré dapat diandalkan / bermanfaat, dan sebaliknya.

Kami mendesak Anda untuk kritis terhadap informasi apa pun yang dipublikasikan.


Sumber resmi

, .

Cuci tangan, rawat orang yang Anda cintai, tinggal di rumah kapan saja memungkinkan dan bekerja dari jarak jauh.

Baca publikasi tentang: coronavirus | kerja jarak jauh


Penolakan


Saya bukan seorang dokter atau ahli biologi - saya seorang insinyur. Spesialisasi saya adalah tugas pemodelan situasional dan antrian. Ilmuwan sejati menciptakan model yang akurat secara matematis berdasarkan lusinan indikator andal dan ratusan faktor yang diteliti. Pekerjaan saya adalah model semi-empiris. Tujuan mereka adalah untuk memberikan perkiraan dalam kondisi informasi yang tidak lengkap - di mana arah dapat dengan situasi mulai berkembang jika kenaikan faktor X dan faktor Y menurun. Model semacam itu, yang agak kasar, diturunkan "dari prinsip pertama" dan memungkinkan kita untuk memahami tren suatu peristiwa.


Memungkinkan Anda memahami tren - tetapi bukan angka yang sebenarnya. Mengapa, saya sangat TIDAK MENYARANKAN menggunakan model saya yang disederhanakan untuk menulis berita dengan metode "menggerakkan indikator terbaru untuk kota asal saya, perkiraan tingkat kematian telah tumbuh sebesar 2% - sekarang kita semua mati!".

Sebagai dasar, saya menggunakan model penyebaran epidemi klasik, memperkenalkan beberapa faktor dan asumsi khusus untuk COVID-19 ke dalamnya. Di bawah ini saya akan berbicara lebih detail tentang model, kemudian saya akan mengomentari hasilnya (kata "perkiraan" di sini akan terlalu tebal), dan setelah itu akan ada kesimpulan. Jika Anda tidak terlalu tertarik pada detail teknis, silakan gulir ke bagian 2.


1. Prinsip dan Asumsi



Beberapa angka dan indikator yang saya gunakan sangat arbitrer, dan modelnya sendiri disederhanakan. Anda dapat mengambil sumber program saya dan membuat perubahan untuk memverifikasi hipotesis Anda secara independen.

Model tersebut mempertimbangkan satu kota di mana, pada saat permulaan, populasi yang benar-benar sehat tinggal. Sumber infeksi adalah penduduk yang kembali ke kota dengan frekuensi tertentu dari luar negeri, membawa virus corona selama masa inkubasi.

Dalam model saya, penyakit ini memiliki tiga tahap:

  1. Awal - periode inkubasi asimptomatik (sakit "pasif"),
  2. Aktif - dengan manifestasi gejala yang jelas (sakit "aktif"),
  3. Terminal - gejalanya dimanifestasikan secara aktif, pasien memiliki risiko meninggal jika mereka tidak mendapatkan bantuan.

Transisi dari tahap awal ke aktif, dan dari aktif ke terminal terjadi dengan beberapa probabilitas yang telah ditentukan - dan ada juga kemungkinan pemulihan independen (kecil) di setiap tahap. Dalam model saya, pasien "aktif" dianggap sebagai orang yang memiliki gejala yang diucapkan, tetapi terus menjalankan bisnisnya - sementara pasien "pasif" tidak mengamatinya, atau dengan tenang dan damai duduk di rumah "dengan flu".


Infeksi terjadi secara acak, dan mekanismenya dirancang dengan cukup cerdik. Pada setiap siklus simulasi, setiap pasien memiliki dua pemeriksaan untuk infeksi orang lain (kondisional - dalam transportasi dan di tempat kerja / studi). Pada pasien aktif dan terminal, kemungkinan menginfeksi seseorang adalah sama dan cukup tinggi, pada pasien "pasif" itu rendah.
Lingkungan perkotaan di sekitarnya juga berkontribusi terhadap kemungkinan menginfeksi orang secara acak - kepadatan populasi yang tinggi, aktivitas sosial yang tinggi, serta kepanikan yang baru mulai meningkatkannya. Penduduk kota memiliki kehidupan sosial yang kegiatannya tidak merata secara acak; banyak, saya pikir, memperhatikan bahwa pada beberapa hari bus yang datang di pagi hari penuh sesak, di tempat lain ada kursi kosong. Tindakan karantina, masing-masing, mengurangi aktivitas sosial.

Oh ya, panik. Kegembiraan, garis, toko tersumbat. Semuanya sederhana di sini - pada hari tertentu itu meningkat secara linear ke nilai yang ditunjukkan, dan kemudian menurun secara linear dengan kecepatan yang sama. Namun, kontribusinya tidak terlalu signifikan.


Sumber: Reuters


Layanan kota juga tidak tidur. Setiap langkah, semua pasien "akhir", tentu saja, pergi ke rumah sakit (jika ada ruang untuk mereka) - diyakini bahwa dalam keadaan ini mereka tidak perlu lagi dicari.

Persentase tertentu dari pasien yang tersisa (terutama "aktif") dicari secara acak - dan mereka juga dikirim ke rumah sakit. Jika tidak ada lagi tempat di rumah sakit, maka pasien seperti itu dipindahkan ke keadaan "pasif" - ia duduk di rumah dengan perintah ketat untuk meminimalkan komunikasi, yang membuatnya kurang menular ke orang lain.

Di rumah sakit, setiap pasien memiliki (satu siklus per jam simulasi) kesempatan untuk pulih dan mati. Tindakan diagnostik dan perawatan, karenanya, mengubah angka-angka ini.

Sembuh di rumah sakit atau disembuhkan, ia kembali jatuh ke kolam umum penduduk sehat kota - karena coronavirus ditandai (menurut berita terbaru) oleh kurangnya kekebalan yang dikembangkan, maka infeksi ulang juga dimungkinkan.

Simulasi berlangsung pada pukul 12 - untuk setiap hari ada dua siklus simulasi, yang bersesuaian dengan kondisi pagi dan malam kota.

Dalam proses pemodelan setiap ukuran, berikut ini terjadi:
  1. — .
  2. , , . , «» , .
  3. , «» «» .
  4. , - . , (, , ) .
  5. «» . « , , «» . , — .
  6. «» «», .




Bagian yang paling menarik adalah langkah-langkah yang diambil oleh pihak berwenang untuk menghilangkan epidemi. Ada banyak langkah yang mungkin, dan Anda dapat mencoba banyak kombinasi berbeda, atau memindahkan aplikasi beberapa hari sebelumnya atau lebih lambat untuk melihat bagaimana gambaran infeksi berubah.

Langkah-langkah berikut tersedia.
  1. — .
  2. — , .
  3. — ( ).
  4. — ,
    — , — , , . .
  5. — , , , , , . .
  6. — . , , . .
  7. — . , . , , , , , . .
  8. — , .
  9. — . «» .
  10. — , .



2. Opsi untuk pengembangan situasi


Jadi kita sampai pada yang paling menarik. Sekali lagi, yang ditunjukkan di bawah ini bersifat kualitatif, bukan kuantitatif. Saya tidak memecahkan masalah "berapa banyak?" - Hanya menunjukkan bagaimana situasinya terlihat.

Model sederhana kami sudah siap - mari simulasikan berbagai opsi. Untuk melakukan ini, saya memberikan satu set preset di tab "Counteraction":



A) "Skenario terburuk"



Tidak ada tindakan. Ini adalah skenario menyangkal atau mengabaikan ancaman sampai akhir - yang, untungnya, belum terwujud hampir di mana saja (mungkin negara-negara seperti Iran muncul dalam pikiran). Setidaknya Rusia sudah siap dan melarikan diri.

Hipotesis: Skenarionya adalah ini: virus baru tidak dianggap serius. Mereka tidak memberi tahu siapa pun tentang dia. Pihak berwenang tidak mengambil tindakan apa pun, orang dengan tenang terinfeksi, dan ada keheningan dalam berita. Untuk melakukan ini, turunkan "Kualitas deteksi yang terinfeksi" di suatu tempat menjadi 5%, dan pada tab "Counteraction" nonaktifkan semua item. Jika Anda ingin lebih akurat, maka pada tab "Tentang program" centang kotak "Exact mode" (ya, saya tidak berhasil menyembunyikannya) . Grafik dalam program digulirkan dengan mouse dan didekati dengan roda.
Hasilnya terlihat sangat buruk:


Semua jadwal dapat diklik.

Selama beberapa hari pertama, infeksi tumbuh seperti longsoran salju, dan sebagian besar yang terinfeksi mungkin bahkan tidak akan mendeteksi ini. Dan inilah dia - pertumbuhan infeksi eksponensial yang mengerikan, antara hari ke-30 dan ke-60. Selain itu, bahkan meningkatkan jumlah rumah sakit di sini tidak akan menyelamatkan - sebagian besar penduduk adalah pembawa "pasif". Jumlah pasien dalam tahap "aktif" hampir tidak berubah karena dinamika yang mapan - rumah sakit merawat sebanyak mungkin, orang memulihkan diri, seseorang pergi ke tahap terminal. Situasi mulai tampak hebat seperti wabah flu musiman, ketika hampir semua orang tampaknya batuk dan sakit . Ya, itu hanya coronavirus tidak flu sama sekali, sembuh tidak mengembangkan kekebalan dan sakit lagi.

Peningkatan serius dalam kematian dimulai pada hari ke-60, dan kematian menembus perbatasan 1% dari populasi seluruh kota kecil kita per hari ! Sungguh skenario apokaliptik.

Untungnya, skenario ini tidak mungkin memiliki peluang untuk berkembang hingga durasi 100 hari, jika hanya karena siapa yang tidak mendapatkannya ketika ratusan kematian dihitung? Ini, dalam jangka panjang, mungkin mungkin di suatu tempat di Abad Pertengahan budaya, di mana penyakit tersebut dianggap sebagai hukuman surga, dan baik pihak berwenang maupun orang-orang itu sendiri mulai mengambil TIDAK BENAR-BENAR tindakan pencegahan keselamatan selama waktu seperti itu, dengan gembira terus mengatur konser dan naik metro yang ramai.

KESIMPULAN:Menariknya, bahkan di sini tidak ada gambar yang diambil oleh imajinasi beberapa warga negara - seketika sekarat di bawah nol kota. Peserta pameran bersandar pada "langit-langit" tertentu, tidak ada yang menginfeksi, dan ada beberapa korban - tetapi situasinya stabil.


MENARIK: Apa selanjutnya, selanjutnya, jumlah pasien dalam masa inkubasi tumbuh jauh lebih cepat daripada jumlah orang yang sakit aktif yang terinfeksi. Mencapai puluhan tidak terdeteksi untuk satu pasien yang diidentifikasi . Selain itu, jumlah pasien "aktif" terus menurun karena diagnosis dan rawat inap - sementara jumlah "pasif" terus dan terus meningkat, jika "aktif" tidak dirawat tepat waktu.

Hipotesis: Apakah mungkin untuk menenangkan epidemi yang sudah tidak terkendali? Misalkan mulai hari ke-65 negara dikarantina sepenuhnya, perbatasan ditutup, 4 kali lebih banyak rumah sakit bekerja, pasien dirawat secara intensif, dan mulai hari ke-85 tes akan dikirimkan. KESIMPULAN: Ya, hasilnya, bisa dikatakan positif, tetapi dengan tangkapan. Kematian setelah pengenalan semua tindakan ini menurun sangat lambat (semua rumah sakit penuh sesak, semuanya tidak dapat disembuhkan), dan dengan keras kepala tetap berada pada tingkat tinggi. Dalam hal ini, hanya vaksinasi yang dapat menyelamatkan situasi. Jadi, jika Anda tidak mencegat tepat waktu, maka nanti, bahkan dengan usaha keras, sulit untuk memperbaiki situasi.







B) Skenario "terlambat"


Kemungkinan besar, sesuatu seperti ini sekarang sedang berlangsung di Italia. Kami melihat pada awal penyebaran virus, dan kemudian, ketika kami menyadari, kami menerapkan semuanya sekaligus, tetapi yang terinfeksi sudah layak.

Hipotesis: Langkah-langkahnya adalah sebagai berikut:

  • Karantina untuk pengunjung diperkenalkan 20 hari setelah dimulainya, selusin lagi - perbatasan ditutup sepenuhnya.
  • Dua minggu kemudian, sekolah ditutup, dan tak lama kemudian lebih banyak rumah sakit diperlengkapi untuk mengatasi banjir mereka yang terinfeksi.
  • Setelah (pada hari ke 55) mereka mengumumkan karantina penuh.
  • Pada tanggal 80, tes viral dilakukan.

Kami menetapkan waktu simulasi menjadi 120 hari untuk melihat "ekor" epidemi: Harap dicatat bahwa populasi pada grafik "Dinamika Penyakit" bahkan tampaknya telah "tumbuh" pada akhirnya - penduduk yang berada di rumah sakit kembali ke kolam umum. KESIMPULAN: Kabar baiknya adalah bahwa tidak ada pertumbuhan eksponensial di sini - mereka hanya berhasil mencegatnya di awal, sampai proses infeksi belum lepas kendali:









Seperti yang Anda lihat, grafik memiliki dua poin menarik - sekitar hari ke-55 dan sekitar ke-80. Sebelum pengenalan karantina, virus tidak dapat dihentikan secara efektif, dan pada hari-hari terburuk, hingga 0,1% dari populasi meninggal. Setelah karantina diperkenalkan, yang terinfeksi secara bertahap masuk ke tahap "aktif", terdeteksi dan disembuhkan - sehingga 0,5% dari populasi kota meninggal selama seluruh periode epidemi, dan epidemi itu benar-benar hancur. Jika karantina diperkenalkan lima hari kemudian, kematian akan berlipat ganda.


Hipotesis: Dan jika tes antivirus masih belum terkirim? Kami melihat: Grafik secara alami kehilangan puncak kedua, kematian meningkat 25%, dan epidemi ... membentang. Sekarang, dalam 120 hari, akhir belum datang. KESIMPULAN: ini mendukung sangat perlunya tes dalam situasi ini!







B) Tindakan optimal



Mengambil langkah-langkah tepat waktu, tetapi tanpa kesulitan dan pukulan berat bagi perekonomian. Mungkin yang paling optimal dalam situasi saat ini untuk sebagian besar negara - termasuk Rusia juga.

HIPOTESIS: Pihak berwenang tidak akan menempatkan kota kami "di bawah tenda", mereka agak enggan untuk menutup semuanya, dan segera mengambil tindakan yang diperlukan. Dan skenario ini menghadirkan kejutan terbanyak: jumlah yang terinfeksi sangat kecil, jumlah kematian dapat dihitung dengan jari. Skenario yang bagus, yang tidak terlalu membebani perekonomian - banyak perusahaan tutup, tetapi transportasi berjalan dan orang-orang bekerja. Sangat menarik bahwa penutupan perbatasan, di mana pasien baru terus datang, tidak memainkan peran khusus. Saya kagum ketika saya belajar bahwa meskipun begitu, seperti itu, tetapi pada hari-hari terburuk



sekitar 0,5% dari semua penduduk terinfeksi.

KESIMPULAN: Yaitu, setiap dua ratus di kota akan terinfeksi - dan tidak ada, dengan tindakan yang benar, itu tidak menyebabkan konsekuensi yang mengerikan. Tidak ada epidemi, kota tidak sekarat, rumah sakit kosong. Dengan pengaturan urusan yang tepat, coronavirus harus diam-diam masuk ke latar belakang, didukung (dalam kerangka model saya) oleh masuknya yang terinfeksi dari negara lain.


HIPOTESIS: Tetapi bagaimana jika tes dan vaksin tidak muncul sama sekali dan perbatasan tidak ditutup? KESIMPULAN: Latar belakang yang sama, tetapi lebih buruk. Jumlah kasus tetap terlihat, tetapi saat perjuangan masih berlangsung, semuanya terkendali. Tidak ada flash yang merusak.





D) Langkah terberat


Untuk reasuransi - mungkin "tutup semuanya"? Mari kita perkenalkan semua langkah yang masuk akal segera setelah kita mendengar tentang virus, dan semua yang ketat sedikit kemudian. Sedikit lagi, dan bus akan berhenti berjalan, dan segera kita akan menempatkan semua orang di rumah.

HIPOTESIS: Akankah mungkin menyelamatkan lebih banyak nyawa manusia dengan karantina lengkap yang diperkenalkan sebelum virus mulai berjalan secara serius di sekitar populasi? KESIMPULAN: Memang, kami telah mencapai angka kematian yang sedikit lebih rendah - oleh beberapa lusin orang. Dengan sepenuhnya menghentikan perekonomian. Pada saat yang sama, mereka masih tidak menghilangkan infeksi terakhir dalam 100 hari - di sana-sini, seseorang dengan virus masuk. Dan ini dengan tes dan vaksin!






temuan


Berdasarkan semua perhitungan saya, kami dapat menyimpulkan sebagai berikut:

A) Langkah-langkah yang diambil di negara kami efektif . Apa yang sedang dilakukan bukanlah kesombongan panik dengan upaya untuk melakukan setidaknya entah bagaimana dan setidaknya sesuatu. Jika saya menghitung dengan benar, maka epidemi, dalam kerangka serangkaian tindakan ini, akan terkandung dalam batas yang cukup ketat selama sekitar satu bulan. Mungkin langkah-langkah perlu didukung sedikit lebih lama - misalnya, sampai musim panas, di mana vaksin akan tiba tepat waktu. Baik.

B) Kita tidak mungkin menyingkirkan COVID-19 karena kita, misalnya, menyingkirkan Ebola. Apa yang dikatakan ahli mikrobiologi terkenal sekarang sepenuhnya dikonfirmasi dalam model saya. Virus ini akan “masuk ke masyarakat” dan menjadi penyakit yang tidak menyenangkan seperti polio bagi kita - penyakit berbahaya namun langka .Plus, mereka mengatakan bahwa virus dapat bermutasi - tetapi saya tidak bisa mengatakan apa-apa tentang itu, pekerjaan saya adalah matematika. C

) Di sekitar kita mungkin sudah ada sejumlah orang yang terinfeksi yang tidak mengetahuinya. Jumlah ini akan meningkat seiring waktu, dan akan dipertahankan tidak lebih rendah dari level tertentu - setidaknya untuk beberapa waktu. Angka "setiap dua ratus" menurut saya agak berlebihan. Rasio "satu kasus yang terdeteksi hingga sepuluh yang tidak terdeteksi" menurut saya terlalu tinggi.

Namun perlu diingat bahwa hampir semua orang dapat terinfeksi (termasuk diri Anda sendiri, membawa virus di kaki Anda) - dan bahkan tidak mengetahuinya. Mempertimbangkan poin B, bersembunyi dan menunggu tidak ada gunanya - rawat saja mereka yang berisiko, terutama dengan tekun!


Namun, pertahankan paranoia.

D) Kemungkinan besar, "versi Italia" sudah kami selipkan. Kehormatan dan pujian untuk respons operasional berbagai layanan. Dan, jika ada yang tidak beres, kami tidak perlu memasukkan karantina penuh dan menghentikan transportasi.


Secara umum, untuk meringkas, saya dapat mengatakan bahwa perhitungannya cukup menggembirakan. Kami tidak dapat sepenuhnya menghilangkan virus bahkan dengan langkah terberat - tetapi kami dapat berhasil mengurangi jumlah kasus menjadi unit per bulan. Tidak ada alasan untuk panik, tetapi sekarang kita perlu mempertahankan perhatian dan konsentrasi. Kemenangan atas virus ini dicapai dengan serangkaian langkah yang cermat dan konsisten.

Jangan sakit!

More articles:


All Articles