Je čas přehodnotit předpovědi COVID? Míra pandemické infekce je deterministická, ale nelze ji modelovat

Predikce nemůže předvídat COVID-19 míra infekce vrcholí nebo infikuje.

Během prvních měsíců pandemie COVID-19 Joseph Lee McCauley, profesor fyziky na univerzitě v Houstonu, sledoval denní data pro šest zemí a přemýšlel, jestli infekce skutečně rostou exponenciálně. Z dat vytáhl časy duplikace a ujistil se, že jsou.

Dvojnásobek a exponenciální růst jdou ruku v ruce, takže mu bylo jasné, že modelování založené na minulých infekcích je nemožné, protože rychlost se mění nepředvídatelně ze dne na den kvůli sociálnímu distancování a zamykání. A změny sazeb se u jednotlivých zemí liší v závislosti na rozsahu jejich sociálního distancování.

v AIP zálohy, z AIP Publishing, McCauley vysvětluje, jak kombinoval matematiku ve formě Chebichovy nerovnosti se statistickým souborem, aby pochopil, jak makroskopický exponenciální růst s různými denními sazbami vyplývá z infekce mezi lidmi.

Německo Histogram infekcí COVID-19

Tento histogram Německa ukazuje, že vyvrcholil 6., 20. dubna a v dubnu byl částečně znovu otevřen. Hranice s Rakouskem zůstala uzavřena, s výjimkou pracovních cest. Hranice se znovu otevřely 15., 20. června, ale masky nosily německé společnosti až do července. Německo kleslo na úroveň 3/16/20 až 6/10/20, téměř o tři měsíce později. Uznání: Joseph Lee McCauley

“Diskretizované běžné chemické kinetické rovnice aplikované na infikované, neinfikované a obnovené části populace mi umožnily organizovat data, abych mohl oddělit účinky sociálního distancování a zotavení v rámci denních rychlostí infekce,” řekl McCauley.

Plošina bez vrcholu nastane, pokud je míra zotavení příliš nízká a USA, Spojené království a Švédsko spadají do této kategorie. Rovnice nelze opakovat, abychom se dívali do budoucnosti, protože zítřejší míra není známa, dokud se nevyvíjí.

“Modeláři obvykle nesprávně používají chemické kinetické rovnice, jako jsou modely SIR (citlivé, infekční nebo obnovené) nebo SEIR (citlivé, exponované, infekční nebo obnovené), protože se snaží generovat budoucí sazby z minulých sazeb,” uvedl McCauley. „Ale minulost vám neumožňuje používat rovnice k předpovídání budoucnosti v pandemii, protože sociální distancování mění sazby každý den.“

McCauley zjistil, že dokáže předpovědět během pěti sekund pomocí ruční kalkulačky, která je stejně dobrá jako jakýkoli počítačový model, jednoduše pomocí míry infekce pro dnešek a včera.

“Uzamčení a práce na společenském distancování,” řekl McCauley. „Porovnejte Rakousko, Německo, Tchaj-wan, Dánsko, Finsko a několik dalších zemí, které vyvrcholily počátkem dubna, se Spojenými státy, Británií, Švédskem a dalšími bez závěrů nebo polovičních závěrů – nikdy nezaostávaly, natož dosáhly vrcholu. “

Zdůrazňuje, že předpověď nemůže předpovědět vrchol nebo vyrovnání. Plateauing neznamená vyvrcholení a pokud dojde k vyvrcholení, v datech není nic, co by naznačovalo, kdy k tomu dojde. K tomu dochází, když je míra zotavení vyšší než míra nových infekcí.

“Sociální distancování a zamykání snižují míru infekce, ale nemohou způsobit vyvrcholení,” řekl McCauley. „Sociální distancování a zotavení jsou dva samostatné pojmy v rovnicích denní kinetické rychlosti.“

Důsledkem tohoto příspěvku je, že peníze na výzkum by mohly být lépe použity než na drahé modelování epidemií.

“Politici by měli vědět dost aritmetiky, aby dostali pokyny k důsledkům,” řekl McCauley. „Účinek zamykání a sociální distancování nastává ve sledovaných časech zdvojnásobení a existuje také předpokládaná doba zdvojnásobení na základě dvou dnů, což slouží jako dobrá předpověď do budoucna.“

Odkaz: „Míra pandemické infekce je deterministická, ale nelze ji modelovat,“ Joseph L. McCauley, 24. listopadu 2020, AIP zálohy.
DOI: 10.1063 / 5.0015303

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Lipidy na membráně mozkových buněk jsou kvůli léčbě Alzheimerovy choroby většinou přehlíženy

Byly vytvořeny vazby mezi lipidovou nerovnováhou a onemocněním, kdy změny lipidů zvyšují tvorbu amyloidových plaků, což je rys Alzheimerovy choroby. Tato nerovnováha inspirovala...

Astrofyzici jsou překvapeni neočekávanými účinky černých děr mimo jejich vlastní galaxie

Umělecká kompozice supermasivní černé díry, která reguluje vývoj jejího prostředí. Autor obrázku: Gabriel Pérez Díaz, SMM (IAC) a Dylan Nelson (Illustris-TNG) Ve středu téměř každé...

Největší australský dinosaurus – jižní titán – právě vstoupil do knih rekordů!

Australotitan cooperensis, „Southern Titan of the Cooper“. Fotografický kredit: Vlad Konstantinov, Scott Hocknull © Eromanga Natural History Museum Co je to basketbalové hřiště tak...

„Paralelní reaktory“ na bázi fotonických krystalových vláken odhalují kolektivní analogie hmotných a solitárních molekul

A. Schéma paralelních optických solitonových reaktorů založené na dutině prstencového vláknového laseru s režimem blokování. Časová optomechanická (OM) mříž umožněná fotonickými krystalovými...

Drsná kůra, která se v noci ozývá, vede k objevení nových druhů

V lesích západní a střední Afriky se v noci ozývají hlasitá volání hybridů stromů - malých, býložravých savců, ale jejich zvuk se liší podle...

Newsletter

Subscribe to stay updated.