[PYTHON] [Einführung in das Modell der Infektionskrankheiten] Alle Teile Japans enden ... ♬
Heute wird die Verlängerung der Notstandserklärung angekündigt, aber vorerst möchte ich die Situation ab heute landesweit unterdrücken. Letztes Mal haben wir den Peak aus der Anzahl der Infektionen basierend auf dem SIR-Modell vorhergesagt, aber dieses Mal möchten wir das SIHR-Modell verwenden, um die Beendigung vorherzusagen. .. ** Dieser Artikel wurde ebenfalls von einem Amateur verfasst. Bitte behandeln Sie den Inhalt auf eigenes Risiko. ** Das SIHR-Modell ist eine Erweiterung des SIR-Modells, um die Verzögerung bei der Anzahl der Heilungen zu reproduzieren, und lautet wie folgt.
{\begin{align}
\frac{dS}{dt} &= -\beta \frac{SI}{N} \\
\frac{dI}{dt} &= \beta \frac{SI}{N} -\gamma I \\
\frac{dH}{dt} &= \gamma I-\delta I \\
\frac{dR}{dt} &= \delta I \\
\end{align}
}
Darüber hinaus werden die meisten Daten aus der folgenden Referenz (1) erhalten, und da die Daten zur Heilungszahl in Tokio ein abnormaler Wert sind, wird dies aus Referenz (2) erhalten.
【Referenz】 ① Aktueller Status der neuen Coronavirus-Infektion (Ausgabe vom 3. Mai, 2. Jahr) @ Ministerium für Gesundheit, Arbeit und Soziales ② Status der häuslichen Infektion mit dem neuen Koronavirus @ Toyo Keizai Online Und die Daten ③ und Apps ④ und ⑤, die dieses Mal verwendet wurden, sind unten platziert. ③ besteht aus drei Dateien. Außerdem ist ④ eine Anwendung, die den allgemeinen Zustand zeichnet, und ⑤ ist eine Anwendung, die dazu passt. ③COVID-19_Japan/data/ ④COVID-19_Japan/simple_draw_Japan.py ⑤COVID-19_Japan/fitting_SIHR_Japan.py
Was ich getan habe
・ Situation in Japan ・ Situation in Tokio ・ Situation in Osaka ・ Situation in Hokkaido ・ Situation in anderen Bereichen
・ Situation in Japan
Erstens die allgemeine Situation
Wenn Sie wie unten gezeigt auf einer linearen Skala zeichnen, wird am linken Ende des Balkendiagramms ein großer Wert für die Anzahl der Neuinfektionen angezeigt. Dies ist jedoch der Gesamtwert der Daten vor dem 25. März.
Dieses Mal werde ich also die zweite Infektionswelle analysieren, die am 26. März begann.
Wenn wir uns die Grafik unten ansehen, sehen wir eine Tendenz, dass die Anzahl der Infektionen (Krankenhausaufenthalte) kurz vor 10.000 Menschen abnimmt.
Das Folgende ist ein einseitiges Protokolldiagramm, das kein Balkendiagramm ist.
Wenn Sie dies mit der obigen Differentialgleichung lösen, erhalten Sie Folgendes.
Beachten Sie jedoch, dass es Abhängigkeiten von Eingabeparametern gibt und die Ergebnisse unterschiedlich sind.
Hier wird als Beispiel die Anzahl der Neuinfektionen angezeigt.
Das ist,
Grundreproduktionsnummer = 4.18\\
Effektive Anzahl von Reproduktionen = 0.21\\
Infektionsrate\gamma (R-1)＝－3.49e^{-2}
Wurde erhalten. Bitte beachten Sie, dass dieser Wert bei der Montage von den Parametern abhängt. Gehen Sie daher vorsichtig damit um. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Höchststand an Neuinfektionen überschritten ist und dass die Höchstzahl der Infektionen gerade ihren Höhepunkt erreicht hat und weiter sinken wird. Dann scheint es, dass sich die Anzahl der Infektionen und die Anzahl der Heilungen in ungefähr 12 Tagen überschneiden und dann ungefähr die Hälfte der Anzahl der Infektionen (Anzahl der Krankenhauseinweisungen) in ungefähr 3 Wochen erreicht wird. Abhängig von der Situation kann die Anzahl der Infektionen jedoch nicht abnehmen und sich langsam ändern. Daher kann gesagt werden, dass es unvermeidlich ist, die nationale Notfallerklärung zu verlängern. Es ist schwierig zu wissen, wie man sicher das Ende erreicht, aber wenn wir verschiedene Armaturen herstellen können und sich die Anzahl der Infektionen und die Anzahl der Heilungen so wie sie sind überschneiden können, kann man sagen, dass die Situation nicht als zweite Welle zurückkehren wird, und ich denke, dass sie auf verschiedene Weise gelindert werden kann. Ich denke jedoch, dass jede Region ihr eigenes Urteil haben wird und es notwendig ist, den gegenwärtigen Lebensstil fortzusetzen.
・ Situation in Tokio
Die allgemeine Situation ist wie folgt und die 165 und 160 Personen auf der rechten Seite sind wirklich enttäuscht. Aus diesem Grund scheint das Ganze zufällig zu geschehen. Aber wie es sein mag, ... Es scheint auch, dass die Anzahl der Heilungen nicht verwaltet wird, da es einen Schritt in der Mitte gibt.
- Die Anzahl der Heilungen ist eine der wichtigsten Daten, die direkt mit dem medizinischen Kollaps zusammenhängen.
Die Anzahl der Infektionen, Heilungen und Todesfälle scheint jedoch bis zu einem gewissen Grad regelmäßig zu sein, daher werde ich versuchen, sie anzupassen.
Die Anpassungsergebnisse sind wie folgt.
Die erhaltenen Mengen sind wie folgt
Grundreproduktionsnummer = 3.82\\
Effektive Anzahl von Reproduktionen = 0.32\\
Infektionsrate\gamma (R-1)＝－3.93e^{-2}
・ Situation in Osaka
In Osaka können Sie einen Schritt mit einer großen Anzahl von Haruo sehen. Abgesehen davon scheint die Zahl der Neuinfektionen abgenommen zu haben.
Die Ergebnisse sind wie folgt.
Die erhaltenen Mengen sind wie folgt
Grundreproduktionsnummer = 4.18\\
Effektive Anzahl von Reproduktionen = 0.59\\
Infektionsrate\gamma (R-1)＝－1.50e^{-2}
Auch in Osaka ist schwer einzusehen, ob die Anzahl der Heilungen in Zukunft bis zum Ende zunehmen wird.
・ Situation in Hokkaido
Hokkaido war eine der Städte, in denen die Ausbreitung der Infektion gerade beim letzten Mal begann.
Wenn Sie sich die folgende Übersicht ansehen, können Sie sehen, dass die Situation immer noch ernst ist.
Und das passende Ergebnis ist wie folgt.
Nach Berechnung liegt die Anzahl der Neuinfektionen nahe dem Höchststand, und das Ergebnis scheint gesättigt zu werden.
Die erhaltenen Mengen sind wie folgt und die Anzahl der effektiven Reproduktionen ist etwas größer. Und die höchste Anzahl von Infektionen steht noch bevor, und die Anzahl der Heilungen ist gering, sodass die Situation unvorhersehbar ist.
Grundreproduktionsnummer = 4.18\\
Effektive Anzahl von Reproduktionen = 0.59\\
Infektionsrate\gamma (R-1)＝－1.50e^{-2}
・ Situation in anderen Bereichen
Kanagawa 1060
Wie Hokkaido scheint die Präfektur Kanagawa die höchste Anzahl an Neuinfektionen überschritten zu haben, liegt aber immer noch in der Nähe der höchsten Anzahl an Infektionen.
Die Situation ist unvorhersehbar. Die Abnahmerate der Anzahl der Neuinfektionen ist sehr gering, und die Anzahl der Heilungen wird bald zunehmen.
Grundreproduktionsnummer = 4.89\\
Effektive Anzahl von Reproduktionen = 0.63\\
Infektionsrate\gamma (R-1)＝－1.15e^{-2}
Chiba 823 / Saitama 676
Das Verhalten von Chiba und Saitama ist sehr ähnlich.
Wie bei Kanagawa scheinen beide die höchste Anzahl an Neuinfektionen überschritten zu haben. Und es ist ungefähr die höchste Anzahl von Infektionen.
Grundreproduktionsnummer = 5.49\\
Effektive Anzahl von Reproduktionen = 0.06\\
Infektionsrate\gamma (R-1)＝－3.06e^{-2}
Es ist ungewiss, warum die Anzahl der effektiven Reproduktionen größer ist als die von Chiba. Saitama scheint jedoch kurz vor der Sättigung zu sein.
Grundreproduktionsnummer = 6.78\\
Effektive Anzahl von Reproduktionen = 0.50\\
Infektionsrate\gamma (R-1)＝－1.08e^{-2}
Ishikawa 260 / Toyama 209
Mit Blick auf die jüngsten Nachrichtenberichte ist es wahrscheinlich, dass Ishikawa und Toyama einen leichten Anstieg der Infektionen aufweisen.
Wie unten gezeigt, hat Ishikawa insgesamt mehr Menschen, aber das Verhalten ist ähnlich.
Und Ishikawa scheint den Höhepunkt der Anzahl neuer Infektionen nach dem Höhepunkt erreicht zu haben, aber Toyama hat eine kleine Menge, aber es ist schwer zu erkennen, ob sie ihren Höhepunkt erreicht hat, weil die tägliche Menge anhält. Apropos.
Grundreproduktionsnummer = 5.97\\
Effektive Anzahl von Reproduktionen = 0.47\\
Infektionsrate\gamma (R-1)＝－1.69e^{-2}
Die Montage ist in Toyama sehr schwierig. Verwenden Sie daher nur die folgenden Informationen als Referenz.
Die Anzahl der effektiven Reproduktionen ist etwas größer.
Grundreproduktionsnummer = 5.36\\
Effektive Anzahl von Reproduktionen = 0.81\\
Infektionsrate\gamma (R-1)＝－9.30e^{-3}
Fukuoka 648, Hyogo 654, Kyoto 328, Aichi 491
In jeder dieser Präfekturen ist die Anzahl der Neuinfektionen kürzlich auf 5 oder weniger gesunken.
In der Grafik hat die Anzahl der Infektionen in Kyoto abgenommen, wo die Anzahl der Heilungen zugenommen hat. In anderen Präfekturen ist die Anzahl der Heilungen jedoch immer noch gering und die Anzahl der Heilungen wird voraussichtlich zunehmen, um abzunehmen. ..
Es scheint jedoch, dass die Anzahl der Heilungen in Zukunft sicherlich zunehmen und enden wird.
Zusammenfassung
・ Mit dem SIHR-Modell habe ich versucht, die Anzahl der effektiven Reproduktionen in verschiedenen Teilen Japans zu ermitteln. ・ In Japan insgesamt nimmt die Zahl der Infektionen ab und das Ende geht zu Ende. ・ Tokio und Osaka stehen jedoch noch kurz vor dem Ende, und es ist dringend erforderlich, sie zu beenden. Beide müssen die Anzahl der Heilungen erhöhen. ・ Hokkaido ist immer noch auf dem Höhepunkt der Zahl der Neuinfektionen, und die Situation ist unvorhersehbar. Die zweite Herausforderung besteht darin, dies zu beenden. ・ In anderen Bereichen ist die Zahl der Neuinfektionen im Allgemeinen rückläufig, und es wird angenommen, dass die Zahl der Infektionen nahe dem Höchststand liegt oder in eine Phase des Rückgangs eingetreten ist. Es stellt sich jedoch heraus, dass sich die diesmal abgedeckten Bereiche in einer unvorhersehbaren Situation befinden.
- Da die erhaltenen Mengen von den Eingabeparametern abhängen, muss die Genauigkeit der erhaltenen Mengen angegeben werden.
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