• یکشنبه / ۳ فروردین ۱۳۹۹ / ۱۵:۲۳
  • دسته‌بندی: علم و فناوری ایران
  • کد خبر: 99010301112
  • خبرنگار : 90083

/یادداشت مهمان/

شبیه‌سازی ریاضی تعداد مبتلایان به کرونا ویروس و پیش‌دید زمان اوج آن

شبیه‌سازی ریاضی تعداد مبتلایان به کرونا ویروس و پیش‌دید زمان اوج آن

شبیه‌سازی ریاضی تعداد مبتلایان به ویروس کرونا در کشور و پیش دید زمان اوج آن نشان می‌دهد که رقم مبتلایان به ویروس کرونا در کشور تا حدود ۴ اردیبهشت ماه امسال به بیش از ۵۱ هزار نفر می­‌رسد و بعد از آن انتظار می‌­رود نرخ زوال مبتلایان شروع شود و به شدت کاهش یابد؛ به نحوی که در حوالی اوایل خرداد یعنی بیش از ۹۰ روز بعد از انتشار میرا شود.

به گزارش ایسنا، دکتر کاظم حمادی، عضو هیات علمی دانشگاه شهید چمران اهواز در یادداشتی با عنوان "شبیه سازی ریاضی تعداد مبتلایان به ویروس کویید ۱۹ ( کرونا ) در کشور و پیش دید زمان اوج آن" که در اختیار خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا) قرار داده، آورده است: «این یاداشت یک شبیه‌سازی ریاضی- آماری مبتنی بر داده‌­های منتشر شده رسمی، تعداد مبتلایان به ویروس کووید۱۹ (کرونا) در کشور است و فاقد پشتوانه و تحلیل پزشکی است، اما مدل رشد نمایی و دینامیکی تعداد مبتلایان را بر اساس رفتار گذشته آن­ها تخمین می­‌زند.

در پویایی سیستم‌­ها تغییرات زمانی عامل حاکم بر شبیه‌­سازی است که دارای دو متغیر ذخیره یا حالت و متغیر جریان یا نرخ نامیده می­‌شوند. در سیستم اجتماعی؛ جمعیت یک متغیر ذخیره و زاد و ولد، مرگ و میر و مهاجرت می‌­توانند متغیر جریان یا نرخ قلمداد شوند. بسیاری سیستم­‌ها در طبیعت رفتار رشدنمایی فزاینده، زوال نمایی و یا ترکیبی از هر دو دارد. مثلاً مدل تعداد مبتلایان به ویروس کووید ۱۹ در کشور چین یک مدل ترکیبی از رشد و اضمحلال است.

تعداد مبتلایان به ویروس در کشور از طریق اخبار منتشر شده توسط پایگاه خبری – اطلاع رسانی وزارت بهداشت، درمان و آموزش پزشکی استخراج و به صورت یک سری زمانی ۳۲ روزه در آمد. این سری زمانی از ۳۰ بهمن ماه ۱۳۹۸ شروع و تا روز ۲ فروردین (زمان تدوین این یاداشت) ادامه داشت.

قبل از شروع تحلیل داده‌­های کشور، به تعداد مبتلایان به ویروس کووید۱۹ منتشر شده توسط کشور چین نگاه اجمالی می­‌شود. مدل کلی تعداد مبتلایان کشور چین نشان می­‌دهد که نرخ رشد مبتلایان در هفته اول یا  ۱۰ روز نخست به طور متوسط از حدود ۷۰۰ نفر در روز شروع و بعد از ۲۲ روز (۱۵ فوریه) به اوج خود و معادل حدود ۶۵۰۰ نفر در روز رسید. بعد از این زمان نرخ زوال تعداد مبتلایان کشور چین به ویروس کووید ۱۹ شروع شد که با  گذشت فقط ۱۰ روز دیگر (۲۵ فوریه) نرخ زوال آن به ۶۲۰ نفر در روز رسید. در روز ۱۸ مارس نرخ زوال تعداد مبتلایان به کف خود نزدیک شد و حدود صفر نفر در روز شد. دوره زمانی رشد و زوال تعداد مبتلایان کشور چین به ویروس حدود ۵۵ روز طول کشید.

اما در خصوص تعداد مبتلایان به ویروس کووید ۱۹ در کشور، شبیه‌سازی ریاضی نشان می‌­دهد که پس از گذشت شروع ۳۲ روز هنوز نرخ رشد/ زوال آن به وضوح روشن نیست، مع‌الوصف سعی شد تا حد الامکان تحلیل ریاضی قابل قبولی (مطابق داده‌­های در دسترس تا کنون) ارائه شود. نرخ رشد و مدل تجمعی تعداد مبتلایان به ویروس کووید۱۹ در کشور طی دوره زمانی۳۰ بهمن تا ۲ فروردین ۱۳۹۹ در شکل (۱) و (۲) منعکس شده است.

همان‌گونه که در شکل­‌ها ملاحظه می‌­شود، منحنی نرخ رشد تعداد مبتلایان دارای تعداد ۳ اکستریم نسبی در روزهای ۱۷ و ۲۴ اسفند ۱۳۹۸ و اول فروردین ۱۳۹۹ به میزان ۱۲۳۴، ۱۳۶۵ و ۱۲۳۷ نفر در روز است. گرچه اکستریم میانی بیشتر از دو اکستریم اول و آخر است، اما با این وضع نیز نمی‌­توان با قاطعیت درباره نزول نرخ رشد و شروع نرخ زوال صحبت کرد. مدل تجمعی تعداد مبتلایان به ویروس کووید ۱۹ در کشور طی دوره زمانی۳۰ بهمن تا ۲ فروردین ۱۳۹۹ به صورت یک سهمی درجه ۳ شبیه‌سازی شد که با توجه به علامت ترم­‌های مختلف آن، تابع از لحاظ ریاضی دارای مشتق اول و ثانی است. به عبارتی مدل تجمعی مورد بحث دارای نقطه حضیض، اوج و نیز دارای یک نقطه عطف است.

شبیه‌سازی ریاضی نشان داد که انتشار ویروس نفطه حضیض یا کمینه در حوالی آخر هفته اول شروع انتشار ویروس بوده و نقطه اوج یا بیشینه حدود ۶۵ روز بعد از انتشار مصادف با ۴ اردیبهشت ۱۳۹۹ است. در این میان مدل دارای یک نقطه عطف است که مختصات آن به حدود ۳۵ روز  بعد از انتشار ویروس در کشور یعنی مصادف با ۵ فروردین ماه ۱۳۹۹ است.

مدل پیش‌دید تعداد مبتلایان به ویروس کووید۱۹ در کشور طی دوره زمانی ۳۰ بهمن ۱۳۹۸ تا ۴ اردیبهشت ۱۳۹۹ در شکل (۳) اراذه شده است. به لحاظ تعداد، مدل تجمعی نشان می‌­دهد که رقم مبتلایان ویروس کووید۱۹ در کشور تا حدود ۴ اردیبهشت ۱۳۹۹ به بیش از ۵۱ هزار نفر می­‌رسد و بعد از آن انتظار می‌­رود نرخ زوال مبتلایان شروع شود و به شدت کاهش یابد؛ به نحوی که در حوالی اوایل خرداد ۱۳۹۹ یعنی بیش از ۹۰ روز بعد از انتشار میرا شود.

شبیه‌سازی ریاضی صورت‌گرفته نشان می‌­دهد که نرخ رشد تعداد مبتلایان در هفته­‌های اول تا آخر فروردین بین ۱۳۰۰ تا ۱۴۰۰ و به طور متوسط در فروردین ماه ۱۰۰۰ نفر در روز است. رفتار تصاعدی تعداد مبتلایان به ویروس کووید۱۹ در کشور تا امروز نشان می­‌دهد که امید ریاضی قدر نسبت تصاعد هندسی ۱.۳۸ واحد است، به عبارتی روزانه به طور متوسط هر ۱۰۰ نفر ۱۳۸ نفر دیگر را آلوده کرده‌­اند، چنانچه از ابتدای انتشار این قدر نسبت اندکی، مثلاً  در حد ۱.۳۵ واحد کاهش داده می‌­شد. تعداد حال حاضر مبتلایان نصف می­‌شد. این امر نیز برای شرایط آتی صادق است.

لازم به ذکر است با افزایش سری زمانی آماری امکان به‌هنگام‌سازی مدل، تخمین‌­های دقیق‌­تر و تعیین نرخ زوال آن نیز میسر خواهد بود. با آرزوی سلامتی برای تمام هموطنان امید است؛ تخمین‌­ها در مدیریت و برنامه‌ریزی توسط مسئولین امر مفید واقع شود.  

شکل ۱): نرخ رشد تعداد مبتلایان به ویروس کووید ۱۹ در کشور (۳۰ بهمن تا ۲ فروردین ۱۳۹۹)

شکل ۱): نرخ رشد تعداد مبتلایان به ویروس کووید ۱۹ در کشور (۳۰ بهمن تا ۲ فروردین ۱۳۹۹)

شکل ۲): مدل تجمعی تعداد مبتلایان به ویروس کووید۱۹ در کشور (۳۰ بهمن تا ۲ فروردین ۱۳۹۹)

شکل ۳): مدل آماری تخمین تعداد مبتلایان به ویروس کووید۱۹ در کشور  (۳۰ بهمن ۱۳۹۸ تا ۴ اردیبهشت ۱۳۹۹)

انتهای پیام

  • در زمینه انتشار نظرات مخاطبان رعایت چند مورد ضروری است:
  • -لطفا نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.
  • -«ایسنا» مجاز به ویرایش ادبی نظرات مخاطبان است.
  • - ایسنا از انتشار نظراتی که حاوی مطالب کذب، توهین یا بی‌احترامی به اشخاص، قومیت‌ها، عقاید دیگران، موارد مغایر با قوانین کشور و آموزه‌های دین مبین اسلام باشد معذور است.
  • - نظرات پس از تأیید مدیر بخش مربوطه منتشر می‌شود.

نظرات

شما در حال پاسخ به نظر «» هستید.