Matematické modelování epidemie COVID-19 v České republice
Matematické modely se staly nedílnou součástí epidemiologie. Kromě svých predikčních schopností vnášejí řád do informačního chaosu, který nás obklopuje, neboť nás nutí jasně formulovat to, co je pro naši schopnost nahlédnout do budoucnosti podstatné.
Dílčí projekt programu aplikovaného výzkumu, experimentálního vývoje a inovací TAČR GAMA 2, podprogramu 1 – proof-of-concept; projektu TP01010019 Rozvoj Proof of concept aktivit na Jihočeské univerzitě
Cílem projektu je vyvinout několik alternativních matematických modelů (modelů se vzrůstající složitostí) epidemie COVID-19 v České republice, parametrizovat tyto modely pomocí dostupných dat o průběhu epidemie v naší zemi a dalších doplňkových dat (věková, kontaktní a prostorová struktura populace), a použít tyto modely k predikcím budoucího vývoje koronavirové epidemie pro různé možné scénáře zahrnující současná i možná alternativní ochranná opatření. Z hlediska proof-of-concept charakteru této výzvy je cílem projektu ověřit funkčnost vyvíjených modelů z hlediska predikcí vývoje koronavirové epidemie v České republice, a to jak v průběhu epidemie, tak retrospektivně po jejím ústupu. Také je třeba ověřit úroveň detailu nutnou k tomu, aby takové modely byly funkční. Podstatou návrhu je tedy vývoj tří matematických modelů šíření epidemie COVID-19 v České republice a ověření jejich funkčnosti.
Model B: Deterministický kompartmentový model
Tento model předpovídá očekávaný průběh epidemie a zahrnuje všechny nejdůležitější faktory a procesy epidemie COVID-19 v České republice: asymptomatické jedince, jedince v karanténě, proces testování, či počty hospitalizovaných jedinců. Rozlišuje několik věkových skupin obyvatelstva a je tak schopen cílit opatření například vzhledem k seniorům. Může také efektivně modelovat zavření škol, práci z domova, zavření restaurací, či vlastní ochranu včetně nošení roušek. Tato opatření lze téměř libovolně kombinovat a uvažovat je v různých časových periodách. Prostorově je model rozdělen na 206 obcí z rozšířenou působností, mezi kterými lidé více či méně cestují.
Model S: Stochastický kompartmentový model
Tento model je stochastickou verzí Modelu B, která umožní vyčíslit variabilitu v budoucím průběhu, ale stále uvažuje identický průchod jedinců nemocí (například dobu trvání infekce stejnou pro všechny nakažené osoby).
Model I: Individuálně orientovaný model
Tento model uvažuje variabilitu v průchodu jedinců nemocí (například doba trvání infekce bude individuální pro každou nakaženou osobu a bude dána pravděpodobnostním rozdělením založeným na skutečně pozorovaných dobách infekce).
Odkazy do médií a jiné zdroje v přímé vazbě na projekt
Iniciativa Model antiCOVID-19 pro ČR
Jak se u nás bude mít Covid-19 za osmdesát dní?
Pokud se opatření proti epidemii zruší příliš brzy, může přijít druhá vlna, říká vědec
Matematik Levínský: Tvrdá data ukazují, že je v karanténě strašně málo lidí. To je strašidelné
Koronavirus: Koronavirová nákaza na vzestupu
Konference NZIS a ISIN Open 2020: Otevíráme epidemiologická data
Další odkazy
Pochytat všechny nejde, kontakty hledá každý, kdo má ruce a uši. Byli jsme mezi pražskými hygieniky
Ministerstvo zdravotnictví ČR - COVID-19
Imperial College London Reports