science >> Wetenschap >  >> anders

Steden simuleren onder pandemische omstandigheden om voorspellingen te doen over toekomstige uitbraken

Krediet:CC0 Publiek Domein

Een internationaal team van onderzoekers heeft modelleringstechnieken gebruikt die zijn ontleend aan scheikundige toepassingen om een ​​nieuw soort stadssimulator te creëren. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Proceedings van de Royal Society A , de groep beschrijft het gebruik van hun modellen om simulaties te maken van de verspreiding van COVID-19 voor twee echte steden:Birmingham, Engeland en Bogota Columbia.

Een van de meer angstaanjagende aspecten van de huidige wereldwijde pandemie is de wetenschap dat het veel erger zou kunnen zijn - het had een ziekte kunnen zijn die iedereen heeft gedood die ermee besmet was. Wetenschappers zijn dus hard aan het werk geweest om hulpmiddelen te ontwikkelen om de volgende pandemie effectiever aan te pakken. In deze nieuwe poging de onderzoekers hebben de tools voor stadsmodellering verbeterd om simulaties te maken die nauwkeurig laten zien hoe een ziekte een bepaalde stad onder verschillende scenario's zal beïnvloeden. De modellen toonden de effectiviteit aan van mitigatiestrategieën zoals lockdowns, het gebruik van maskers en social distancing.

Het team, die was samengesteld uit zowel epidemiologen als ingenieurs, geleende modellen die zijn ontwikkeld voor scheikundige toepassingen om modellen te maken die menselijke activiteit in een stad nabootsen. Ze merken op dat chemische reacties zich in sommige gevallen op zeer vergelijkbare manieren gedragen als een ziekte die zich door een populatie verspreidt.

Met hun nieuwe modellen, de onderzoekers voegden real-world gegevens toe voor Birmingham en Bogota, zoals bevolkingsdichtheid, werkgelegenheidsniveaus en geschiedenis van het woon-werkverkeer. Ze hielden ook rekening met minder voorspelbare activiteiten, zoals mensen die gaan winkelen of uit eten gaan. Met alle gegevens op zijn plaats, de onderzoekers stelden mitigatieparameters in en lieten de simulatie vervolgens enkele uren op een supercomputer draaien, die enkele maanden nagebootst in de gesimuleerde stad.

Ze ontdekten dat de simulaties in sommige opzichten behoorlijk nauwkeurig waren en in andere minder nauwkeurig. Ze waren niet zo nauwkeurig als gehoopt bij het simuleren van hoe mensen zich binnen een bepaalde stad verplaatsen, maar ze waren erg goed in het matchen van real-world infectiepercentagegegevens in beide steden onder lockdown-parameters.

De onderzoekers merken op dat er ruimte is voor verbetering met de simulaties en suggereren dat meer werk het mogelijk zou maken om verder te gaan dan alleen steden, misschien naar hele landen, en eventueel, de hele wereld.

© 2021 Science X Network