2020年4月19日 星期日

SIR──傳染病經典模型

  記得在中大修讀簡諧運動(SHM)時,學過利用微分方程(Differential Equation),以描述其運動函数:Asin(ωt+ϕ)+Bcos(ωt+ϕ)。近期發生肺炎疫情,原來城大資料科學學院利用微分方程以推測疫情發展的SIR模型(model),是一種傳播模型。
城大資料科學學院3月中在網上發文預測武漢市和湖北省疫情的受控時間,結果同月24日湖北省“解封”,武漢市48日不再封城。結果預言成真,不是靠估,而是依靠數學模型的科學運算,有根有據。
  城大資料科學學院用以推測疫情發展的SIR模型,是一種傳播模型,是訊息傳播過程的抽象描述:SSusceptible)代表易感染者;IInfective)代表感染者;RRemoval)代表移出者,是傳染病模型中最經典的模型。
  模型中把傳染病流行範圍內的人群分成三類:S類,易感染者,指未得病者,但缺乏免疫能力,與染病者接觸後容易受到感染;I類,染病者,指染上傳染病的人,它可以傳播給S類成員;R類,移出者,指被隔離,或因病癒而具有免疫力的人。
  應用於訊息傳播的研究,SIR模型可以描述如下:最初,所有的節點都處於易感染狀態,對應個體不知道訊息的情況。然後部分節點接觸到此訊息,變為感染狀態。這些節點試著感染處於易感染態的節點,或者進入恢復狀態。感染一個節點,即傳遞訊息或者影響節點對某事的態度。恢復狀態,即免疫,處於恢復狀態的節點不再參與訊息的傳播。
    有興趣上述研究,可參考以下The SIR Model for Spread of Disease連結:
https://www.maa.org/press/periodicals/loci/joma/the-sir-model-for-spread-of-disease-the-differential-equation-model

1 則留言:

  1. Besides this, it can be applied to financial markets & the dynamics of stock prices, this can be reflected by the uncertain movement of the value over time and predict them by applying different variable to the differential equation and solve it for te predicted value. Great!

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