مدل سازی انتشار بیماری های عفونی: ریاضیات و جمعیت

مدل های ریاضی و شبیه سازی کامپیوتری با کمک به فهم مشخصه های انتقال بیماری های عفونی، تعیین روند آنها و پیشگویی های کلی، امکان مطالعه رفتار یک جامعه را فراهم می کنند. هدف از این مطالعه بررسی تلاش های انجام شده در جهت مدل سازی اپیدمی، به ویژه مدل های چندقسمتی و نیز چگونگی بررسی واکسیناسیون در مدل ها بود.

این مقاله مروری با استفاده از جستجو در پایگاه های اطلاعاتی بین المللی نظیر پابمد، گوگل اسکالر و ساینس دایرکت و با کلمات کلیدی اپیدمیولوژی، واکسیناسیون، عدد مولد عمومی و کووید-19 انجام گردید.

یک مدل مقدماتی بدون زاد و مرگ و همچنین یک مدل شامل موارد حیاتی مرگ طبیعی، مرگ در اثر بیماری، تولد و حتی مهاجرت، همراه با یک برنامه واکسیناسیون مطالعه می شوند. به علاوه، با توجه به جنبه های شناخته شده از رفتار کرونا ویروس جدید یک مدل پیشرفته ریاضی برای پاندمی کووید-19 مورد بررسی قرار می گیرد.

عدد مولد عمومی برای چنین مدل هایی معرفی گردید و ملاحظه شد که رفتار جامعه توسط این مقدار آستانه ای کاملا مشخص می شود. اگر برای مقادیر پارامتری یک مدل این کمیت کمتر از یک باشد بیماری از بین می رود و اگر این کمیت بیشتر از یک باشد بیماری در جامعه باقی می ماند. به علاوه، با شبیه سازی محاسباتی و با کمک تحلیل حساسیت، می توان پارامترهای حساس مدل که تاثیر بیشتری در انتشار بیماری دارند را مشخص نمود. با کنترل این پارامترها می توان به طور قابل ملاحظه ای باعث کاهش افراد عفونی و در نتیجه مهار بیماری شد.