рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Модель процесса распространения эпидемий.

Модель процесса распространения эпидемий. - раздел Науковедение, Моделирование как метод научного познания Российские Ученые Создали Математическую Модель Эпидемии В Мегаполисе, Ко...

Российские ученые создали математическую модель эпидемии в мегаполисе, которая не только описывает распространение заболеваемости в городе, но и подсказывает, какие меры борьбы с ней более эффективны. Об этом они написали в журнале «Математическое моделирование».
Автор исследования: В.Д.Перминов; Корнилина М.А., Институт математического моделирования РАН

Есть немало математических моделей, описывающих процесс распространения инфекционных заболеваний, но они не учитывают демографическую структуру мегаполиса и, сложную систему контактов между его жителями. Новая модель, созданная совместным усилиями ученых Центрального аэрогидродинамического института (ФГУП ЦАГИ) им. Н.Е.Жуковского и Института математического моделирования РАН, - индивидуум-ориентированная. Она учитывает все. Количество жителей в городе, их пол и возраст, социальный статус и семейное положение, места работы и отдыха: насколько вместительно помещение, и все ли сегодня вышли на работу. Необходимы для модели и данные о болезни: ее длительность, варианты течения, образуется ли у переболевшего иммунитет, сделаны ли прививки, какова вероятность заражения в разных ситуациях. Например, в школе или в общественном транспорте.

По сути, модель воспроизводит день за днем жизнь большого города в мельчайших подробностях. Столько-то человек заболели и остались дома, столько мамочек сидят с больными детьми, но днем сбегают в магазин, где могут заразиться сами или заразить других. Из вышедших на работу столько-то вирусоносители. Кто-то понесет свой вирус на малое предприятие, а кто-то - на крупное. Избежавший заражения днем добрый молодец пойдет вечером в кино, и есть вероятность, что там-то он и встретит своего вирусоносителя. Какое-то количество людей обратится к врачу, а другие – глотнут колдрексу – и снова в бой - заражать коллег. Все эти сложные и многочисленные контакты определяют распространение болезни. И все они учитываются в новой модели.

На основе статистических данных о Дрездене, представленных главой статистического департамента г. Дрездена доктором У. Шмидтом, и о Москве, ученые создали «модельную эпидемию». Рассмотрев ее в мельчайших подробностях, они сделали некоторые выводы.

Наиболее активное участие в распространении заболевания принимают дети – школьники и воспитанники детских садов. Причем, чем больше детей были вакцинированы, тем меньше горожан заболеет. Велико влияние семьи, которая выступает в роли инфекционного моста между различными учреждениями города.

Нарушение известного правила «заболел – сиди дома» приводит к заметному увеличению числа больных. А привычка объявлять во время эпидемии дополнительные каникулы никак не сказывается на количестве больных, она ведет только к увеличению продолжительности эпидемии. Правда, хорошо выбранное время для каникул, позволит распределить нагрузку на поликлиники более равномерно, избегая характерных для эпидемии пиков.

Имеющие отношение к эпидемиологии скажут, что это известные факты, подтвержденные медицинской статистикой. «И это замечательно, - можем воскликнуть мы, – значит, модель работает». И, убедившись в ее работоспособности, можно моделировать влияние различных противоэпидемических мер и выбирать наиболее действенную.

Все хорошо, есть только одно «но»… Для работы модели необходимы надежные демографические и статистические данные по каждому городу.

Модель наркотизации.В ядре наркоэпидемии (см. рис. 1) функционирует сложный динамический феномен, связанный с инерцией процесса наркомании у множества лиц, пораженных наркотиками. Поэтому при создании модели наркоэпидемии модель процесса наркотизации играет ведущую роль, т.к. именно эта модель представляет собой "душу" наркомании. Изучение процесса наркотизации людей, пораженных наркотиками, является ключевым моментом в понимании общих закономерностей эпидемического распространения наркомании и поиска рациональных мер борьбы с ней. Известно, что проникновение в организм человека наркотиков вызывает характерную биохимическую реакцию, т.к. в нем формируется определенное патологическое состояние, отражающее состояние наркотизма. В результате регулярного использования наркотиков в организме наркоманов возникают разнообразные патологические состояния - от гибели человека от наркотиков до наркотического опьянения. Изучение и сравнительная оценка характеристик различных форм наркотизма людей, а также обобщение этих форм наркотизма позволили нам выявить диагностически значимые симптомы наркомании и характерные состояния процесса наркотизации (см. рис. 2). При первых контактах восприимчивого индивидуума Xr (потенциальный наркоман) с наркотиками он переходит в первую латентную стадию наркомании - первоначальное состояние процесса наркотизации - U1 (проба различных наркотиков или состояние полинаркотизма). Далее, по мере нарастания интенсивности приема наркотиков, в организме формируется вторая латентная стадия U2 - процесс выбора "своего" наркотика. Эта стадия при продолжении приема наркотиков переходит в третью латентную стадию - синдром измененной реактивности - U3. Синдром измененной реактивности (U3) отражает качественно иное состояние организма, чем до приема наркотиков. Формы проявления этого синдрома и сроки его формирования весьма специфичны и строго индивидуальны, т.к. имеются существенные отличия в биохимических процессах взаимодействия наркотика и защитных систем организма каждого человека. В этом состоянии индивидуум постепенно меняет схему потребления наркотика (нарастает доза). В организме идет процесс изменения толерантности, и формируется процесс потери защитных реакций организма при передозировке наркотика на фоне изменения форм наркоопьянения. Рис. 2. Схема процесса наркотизации с учетом лечения наркоманов. X - невосприимчивые лица (группа минимального риска); U1 - лица на этапе ознакомления с наркотиками и полинаркотизма; U2 - лица на этапе выбора "своего" наркотика; U3 - лица с синдромом измененной реактивности; Y1 - лица с синдромом психической зависимости; Y2 - лица с синдромом психической и физической зависимости; Y3 - лица с синдромом хронической наркотизации (инвалиды); Xrr - восприимчивые к наркотикам (группа повторного риска); Y4 - лица на лечении в наркодиспансерах; Y6 - лица со стойкой ремиссией; Y5 - лица с нестойкой ремиссией;Z - лица, погибшие от наркотиков. Синдром психической зависимости (Y1) включает неудержимое психическое влечение индивидуума к наркотику и способность достижения состояния психического комфорта в интоксикации. Способность достижения психического комфорта в интоксикации заключается в том, что постепенно наркоман начинает осознавать, что только под действием наркотика его психическое самочувствие удовлетворительно. Наркотик становится необходимым условием благополучного психического существования организма человека. Синдром психической и физической зависимости (Y2) включает физическое (компульсивное) влечение, способность достижения физического комфорта в интоксикации и абстинентный синдром. Физическое влечение выражается в неодолимом стремлении к наркотизации; способно замещать все сознание индивидуума в данный момент, при этом вытесняются все другие влечения – жажда, голод, либидо. Физическое влечение начинает определять все поступки наркомана, мотивацию всех его действий. Синдром последствий хронической наркотизации (Y3) включает различные специфические изменения личности наркомана, вплоть до так называемого апато-абулического личностного дефекта, слабоумия при некоторых формах наркоманий. Происходит психологическая инвалидизация, падает психическая активность, ограничивается интеллект и мотивационная сфера, упрощаются побуждения, обедняется эмоциональная гамма, происходит нравственно-этическая деградация, резко снижается социальное функционирование, которое заканчивается смертью больного. Лечение наркомании включает в себя различные курсы, которые могут иметь для наркоманов в стадиях Y1, Y2, Y3 следующие исходы: переход в новое патологическое состояние, связанное с ремиссией Y5 и с последующим переходом в группу Xrr; переход в состояние, связанное с устойчивой ремиссией Y6 и полным отказом от употребления наркотиков. Рассмотренные здесь стадии наркотизации были использованы для количественного описания процессов развития наркоэпидемии в виде соответствующих балансовых уравнений для "потоков" индивидуумов (см. рис. 2). Система уравнений математической модели наркоэпидемии была реализована в виде компьютерной программы, которая позволила провести расчетные исследования по анализу и прогнозу наркоэпидемии на территории России. 4. Прогноз наркоэпидемии в России до 2005 года Объектом исследования была наркоэпидемия в целом для России, которая отражает общенациональные проблемы наркомании - ее масштабы и интенсивность развития. При создании прогностической модели мы исходили из того, что условия для "старта" наркоэпидемии сформировались в России к концу 1991 года. После этого в стране начался подъем наркомании и рост численности наркоманов, а также рост "емкости" российского наркорынка. Для выявления общих закономерностей развития наркомании и верификации компьютерной модели наркоэпидемии были использованы статистические данные, представленные в таблице 4.  

 


 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Моделирование как метод научного познания

Линейное программирование математическая дисциплина посвящ нная теории и методам решения экстремальных задач на множествах мерного векторного... Линейное программирование является частным случаем выпуклого программирования... Многие свойства задач линейного программирования можно интерпретировать также как свойства многогранников и таким...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Модель процесса распространения эпидемий.

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Моделирование как метод научного познания
Моделирование в научных исследованиях стало применяться еще в глубокой древности и постепенно захватывало все новые области научных знаний: техническое конструирование, строительство и архитектуру,

Физическая модель. Математическая модель, алгоритм, программа.
Стр. 580   Физика - наука, в которой математическое моделирование является чрезвычайно важным методом исследования. Наряду с традиционным делением физики на экспериментальную

Аналогии между лабораторным и вычислительным экспериментами
Лабораторный эксперимент Вычислительный эксперимент Образец Физический прибор Калибровка прибора Измерение . Анализ данных

Имитационное моделирование.
Имитационное моделирование — метод, позволяющий строить модели, описывающие процессы так, как они проходили бы в действительности. Такую модель можно «проиграть» во времени как для

Численный эксперимент, анализ результатов, верификация эксплуатация модели.
Научное исследование реального процесса можно проводить теоретически или экспери­ментально, которые проводятся независимо друг от друга. Такой путь познания истины носит од­носторонний характер. В

Транспортная модель линейного программирования.
  Транспортная задача. Общая постановка, цели, задачи. Основные типы, виды моделей   Под названием “транспортная задача” объединяется широкий круг задач с едино

Многоотраслевая модель экономики Леонтьева.
Макроэкономика функционирования многоотраслевого хо­зяйства требует баланса между отдельными отраслями. Каж­дая отрасль, с одной стороны, является призводителем, а с другой — потребителем продукции

Балансовые соотношения
Для простоты будем полагать, что производственная сфера хозяйства представляет собой П отраслей, каждая из которых производит свой однородный продукт. Для обеспечения свое­го производства ка

Простые демографические модели.
  Демографические модели предназначены для описания (как правило, с помощью математических методов) состояния населения и его изменений, отдельных элементов воспроизводства населения

Виды демографических моделей
Различают демографические макромодели, описывающие демографические процессы на уровне всего населения или отдельных его частей, и микромодели, отражающие демографические процессы на уровне индивида

Движение небесных тел.
Стр. 607 Как движется Земля и другие планеты в пространстве? Что ждет комету, залетевшую из глубин космоса в Солнечную систему? Многовековая история поиска ответов на эти и другие вопросы

Модель динамики численности биологических популяций.
Стр.639 Попытки математического описания динамики численности отдельных биологических популяций и сообществ имеют солидную историю. Одна из первых моделей динамики роста популяций принадле

Метод Эйлера решения дифференциальных уравнений.
http://rudocs.exdat.com/docs/index-27671.html?page=11 Метод Эйлера — наиболее простой численный метод решения (систем) обыкновенных дифференциальных уравнений. Впервые опи

Движение тела, брошенного под углом к горизонту.
Стр.598   Если тело бросить под углом к горизонту, то в полете на него действуют сила тяжести и сила сопротивления воздуха. Если силой сопротивления пренебречь, то остается е

Свободное падение тел с учетом сопротивления среды.
Стр. 591 При реальных физических движениях тел в газовой или жидкостной среде трение накладывает огромный отпечаток на характер движения. Каждый понимает, что предмет, сброшенный с большой

Результаты вычислений, выполненных в табличном процессоре
    А В С D t v  

Движение тела с переменной массой.
Стр. 605 Рассмотрим указанную задачу в максимально упрощенной постановке. Наши цели: а) достичь качественного понимания того, как скорость ракеты меняется во время взлета, как вли

Розыгрыш дискретной случайной величины (распределение случайной величины).
http://www.nsu.ru/mmf/tvims/chernova/tv/lec/node24.html          

Модель колебательных процессов в физике.
Колебательные и волновые процессы изучают в одном разделе. Этим подчеркивается огромная роль учения о колебаниях в современной науке и технике и то общее, что присуще этим движениям независимо от и

Обезразмеривание системы уравнений.
Значения параметров, получаемые с помощью методов численного решения дифференциальных уравнений, как правило несколько отличаются от их истинных значений из-за наличия ошибки аппроксимации. Поэтому

Движение заряженных частиц в электростатическом поле точечных источников.
На заряженную частицу в электростатическом поле действует кулоновская сила, которую можно найти, зная напряженность поля в данной точке

Системный подход в научных исследованиях (системный анализ).
Рассмотрим значения ключевых понятий системного подхода. Как очевидно, основным является определение системы. ^ Определений системы вероятно столько же, сколько и специалистов, которые использую

Солнце и Звезды
В ясную безлунную ночь, когда ничто не мешает наблюдению, человек с острым зрением увидит на небосводе не более двух - трех тысяч мерцающих точечек. В списке, составленном во 2 веке до нашей эры зн

Галактика
С XVII века важнейшей целью астрономов стало изучение Млечного Пути - этого гигантского собрания звезд, которые Галилей увидел в свой телескоп. Усилия многих поколений астрономов - наблюдат

Сферическая составляющая; 2 - диск; 3 - ядро; 4 - слой газопылевых облаков; 5 - корона
Диск и окружающее его гало погружены в корону. Если радиусы диска и гало сравнимы между собой по величине, то радиус короны в пять, а может быть, и в десять раз больше. Почему «может быть»?

Таковы сведения, полученные советским астрономом Я. Эйнасто и его сотрудниками в Тартуской обсерватории.
Конечно, изучать невидимую корону очень трудно. Из-за этого и не слишком точны пока оценки её размеров и массы. Но её главная загадка в другом: мы не знаем, из чего она состоит. Мы не знаем

Звездные миры
К началу нашего века границы разведанной Вселенной раздвинулись настолько, что включили в себя Галактику. Многие, если не все, думали тогда, что эта огромная звёздная система и есть вся Все

Вселенная
Больше всего на свете - сама Вселенная, охватывающая и включающая в себя все планеты, звёзды, галактики, скопления, сверхскопления и ячейки. Дальность действия современных телескопов достиг

Модель поведения динамической системы, описываемой разностным логическим уравнением.
Динамический объект - это физическое тело, техническое устройство или процесс, имеющее входы, точки возможного приложения внешних воздействий, и воспринимающие эти воздействия, и выходы, точки, зна

Переход детерминированных систем к хаотическому поведению.
Переход современного естествознания к изучению неравновесных процессов (явлений) обусловил в последние десятилетия особый прикладной интерес к теории нелинейных дифференциальных уравнений. Это связ

Моделирование поведения динамики многочастичных систем.
Моделирование динамических систем по сути является прародителем системно-динамического подхода моделирования. Моделирование с помощью данного подхода используется в мехатронике, электриче

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги