Імітаційне моделювання SIR моделей методом клітинних автоматів

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.24144/2616-7700.2024.45(2).276-285

Ключові слова:

SIR, клiтиннi автомати, iмiтацiйне моделювання, навчання з пiдкрi-пленням, соцiальне дистанцiювання, COVID-19

Анотація

Для узагальненої епідеміологічної SIR моделі методом клітинних автоматів вивчається динаміка поширення інфекційних захворювань. Запропонована методика створення динамічного середовища взаємодії агентів, де можна встановлювати та коригувати параметри моделі. Проведено моделювання ряду стратегій та обмежень на параметри моделі. Отримані результати моделювання та врахування впровадження соціального дистанціювання дозволяє аналізувати різні схеми обмежувальних заходів та оцінити їх доцільність.

Біографії авторів

І. Т. Косович, Чернівецький нацiональний унiверситет iм. Юрія Федьковича

Аспірант кафедри математичного моделювання

І. М. Черевко, Чернівецький нацiональний унiверситет iм. Юрія Федьковича

Завідувач кафедри математичного моделювання. Доктор фiзико-математичних наук

Посилання

  1. Bacaër, N. (2011). McKendrick and Kermack on epidemic modelling (1926–1927). A Short History of Mathematical Population Dynamics, Springer: London. https://doi.org/10.1007/978-0-85729-115-8_16
  2. Satsuma, J., Willox, R., Ramani, A., Grammaticos, B., & Carstea, A. (2020). Extending the SIR epidemic model. Physica A: Statistical Mechanics and its Applications, 336(3), 369–375. https://doi.org/10.1016/j.physa.2003.12.035
  3. Chumachenko, D. I., & Chumachenko, T. O. (2020). Mathematical Models and Methods for Predicting Epidemic Processes: Monograph. Kharkiv: Planet-Print LLC. https://dx.doi.org/10.25313/978-617-7751-88-4 [in Ukrainian].
  4. Currie, C. M., Fowler, J. W., Kotiadis, K., Monks, T., Onggo, B. S., Robertson, D. A., & Tako, A. A. (2020). How simulation modelling can help reduce the impact of COVID-19. Journal of Simulation, 14(2), 83–97. https://doi.org/10.1080/17477778.2020.1751570
  5. Chumachenko, D. I., & Chumachenko, T. O. (2023). Simulation Modeling of Epidemic Processes: Applied Aspects: Monograph. Kharkiv: Panov, A. M. https://doi.org/10.30837/SMEP.2023 [in Ukrainian].
  6. Rabajante, J. F. (2020). Insights from early mathematical models of 2019-nCoV acute respiratory disease (COVID-19) dynamics. COVID-19 e-print. https://dx.doi.org/10.48550/arXiv.2002.05296
  7. Hu, Z., Ge, Q., Jin, L., & Xiong, M. (2020). Artificial Intelligence Forecasting of Covid-19 in China. COVID-19 e-print. https://doi.org/10.48550/arXiv.2002.07112
  8. Anastassopoulou, C., Russo, L., Tsakris, A. & Siettos, C. (2020). Data-based analysis, modelling and forecasting of the COVID-19 outbreak. PLoS ONE 15. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0230405
  9. Jithesh, P. K. (2021). A model based on cellular automata for investigating the impact of lockdown, migration and vaccination on COVID-19 dynamics. Comput. Methods Programs Biomed., 211(1), 1–10. https://doi.org/10.1016/j.cmpb.2021.106402
  10. Kosovych, I. (September 22–24, 2022). Simulation of COVID-19 Spread Using Cellular Automata. Materials of International Scientific Conference, dedicated to the 60th anniversary of the Department of Applied Mathematics and Information Technology. Collection of materials of the international scientific conference "Applied Mathematics and Information Technologies". Chernivtsi: Chernivtsi National University. Retrieved from http://www.amit60.fmi.org.ua/files/AMIT2022-Materials.pdf
  11. Zong, K., & Luo, C. (2022). Reinforcement learning based framework for COVID-19 resource allocation. Computers & Industrial Engineering, Elsevier, 167. https://doi.org/10.1016/j.cie.2022.107960
  12. Kosovych, I., Cherevko, I., Shchur, T., & Shkilniuk, D. (19–21 September 2024). Computer Modeling of the Dynamics of Epidemiological Processes. 14th International Conference on Advanced Computer Information Technologies. ACIT’2024. Ceske Budejovice: Czech Republic.

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-11-21

Як цитувати

Косович, І. Т., & Черевко, І. М. (2024). Імітаційне моделювання SIR моделей методом клітинних автоматів. Науковий вісник Ужгородського університету. Серія «Математика і інформатика», 45(2), 276–285. https://doi.org/10.24144/2616-7700.2024.45(2).276-285

Номер

Том 45 № 2 (2024)

Розділ

Iнформатика, комп’ютернi науки та прикладна математика

Ліцензія

Авторське право (c) 2024 І. Т. Косович, І. М. Черевко

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.