• A
  • A
  • A
  • АБВ
  • АБВ
  • АБВ
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта

Модель, описывающая отношения хищников и их жертв, стала основой для прогноза распространения COVID-19

Модель, описывающая отношения хищников и их жертв, стала основой для прогноза распространения COVID-19

© iStock

Исследователи факультета экономических наук НИУ ВШЭ предложили математическую модель, описывающую течение пандемии COVID-19 с учетом ограничительных мер, принимаемых в разных странах. Она поможет правительствам принимать взвешенные и своевременные решения о введении или отмене ограничений. Работа опубликована в журнале Eurasian Economic Review.

В 2020 году весь мир столкнулся с пандемией коронавируса. Она показала, насколько ограниченны наши представления о распространении инфекционных заболеваний и эффективности принимаемых мер. Страны, первыми пережившие рост числа заболевших, не имели схожих примеров, на которые можно было бы опереться в борьбе с пандемией. Точные и надежные модели, описывающие распространение инфекции и последствия различных ограничительных мер, помогли бы правительствам принимать правильные решения.

Базовая модель, с помощью которой обычно описывают развитие эпидемий, учитывает доли здоровых, инфицированных и переболевших людей в обществе. Для нее разработаны модификации, пригодные для заболеваний, не вызывающих стойкого иммунитета, и длительных (более года) пандемий, при которых важными становятся показатели смертности и рождаемости. Однако все они плохо подходят для прогнозирования пандемии коронавируса, так как не учитывают ограничительных мер, а те могут сильно влиять на результаты расчетов. Авторы статьи предложили модель, которая может предсказывать продолжительность и тяжесть волн коронавируса в странах с разными подходами к борьбе с COVID-19.

За основу исследователи взяли модель Лотки — Вольтерры, разработанную в 1925–1926 годах для описания взаимодействия двух биологических видов — хищников и их жертв. Авторы работы адаптировали ее для предсказания распространения заболеваний: переменная, отвечающая за количество добычи, стала обозначать долю людей, которые могут заболеть, а в роли хищников выступили инфицированные. Скорость, с которой уменьшается доля здоровых людей, зависит от эффективности ограничительных мер, а рост доли заразившихся — от масштаба эпидемии, доли еще не переболевших, строгости ограничений, а также вероятности заражения в то время, когда пандемия уже угаснет.

Модель опробовали на данных эпидемии лихорадки Эбола 2014–2015 годов. Она успешно высчитала общее количество переболевших и пик заболеваемости (день, в который количество новых инфицированных было наибольшим). Далее модель применили к пандемии коронавируса. Для этого исследователи собрали базу данных из сведений о количестве зарегистрированных случаев за каждый день первого полугодия 2020 года для 20 стран — участниц Всемирной организации здравоохранения, а также об ограничительных мерах, принятых правительствами этих стран. Полученные результаты ученые сравнили с реальными данными и выявили причины отклонений.

Собранные данные позволили также проверить несколько гипотез. Например, для большинства исследованных стран мощность второй волны пандемии прямо зависела от скорости ослабления ограничительных мер. Эта зависимость оказалась особенно сильной в тех странах, где количество новых случаев в день стремилось к нулю и власти начали быстро снимать ограничения (Сербии, Чехии, Боснии и Герцеговине, Румынии). Яркий пример — Китай, в котором уровень ограничительных мер был достаточно высоким до момента, когда эпидемия отступила, что привело к существенному снижению ее поражающей силы. На другом конце спектра — США, где наблюдались ярко выраженные различия в отношении к мерам по самоизоляции, что привело к столь серьезным последствиям на первых этапах распространения инфекции.

Александр Карминский

«Наши оценки показали, что активные действия властей по предотвращению распространения коронавируса действительно оказались связаны с уменьшением числа заболевших. При этом в процессе исследования мы также увидели, что отдельные социальные аспекты и факторы, в первую очередь привычки общества, серьезно влияют на эффективность введенных сдерживающих мер», — прокомментировал один из авторов работы, профессор-исследователь факультета экономических наук ВШЭ Александр Карминский.

Модель позволяет в каждый момент времени определить, можно ли снимать ограничения или это преждевременно. Авторы работы подчеркивают, что модель была разработана во время пандемии, когда многое (например, мощность третьей и последующих волн) оставалось неизвестным. Новые данные могут повлиять на результаты и выводы, однако модель создает прочную основу для будущих исследований.

Вам также может быть интересно:

Укрощение «черных лебедей»: как отрасли отечественной экономики ответили на коронакризис

Российский бизнес смог быстрее адаптироваться к коронакризису, чем предполагалось, а правительство оперативно реагировало на новые вызовы. В то же время эффективность мер поддержки была разной для разных отраслей и во многом зависела от качества взаимодействия бизнеса с профильными ведомствами. Об этом рассказали эксперты ВШЭ — авторы коллективной монографии «Ответ российского бизнеса на пандемию COVID-19. На примере шести отраслевых кейсов», выпущенной Издательским домом ВШЭ. Презентация работы прошла на днях в Вышке.

Отборочный этап студенческой олимпиады «Я — профессионал» собрал более 104 тысяч участников

За 17 дней более 104 тысяч участников из разных регионов России попробовали свои силы в состязаниях отборочного онлайн-этапа пятого сезона олимпиады«Я — профессионал» — одного из флагманских проектов президентской платформы«Россия — страна возможностей». Олимпиада реализуется при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ.

НИУ ВШЭ подвел итоги участия в программе Года науки и технологий в России

Уходящий 2021 год был объявлен в России Годом науки и технологий. Новостная служба портала рассказывает, какие мероприятия проводила Высшая школа экономики под эгидой Года науки, о достижениях университета, а также о том, как Вышка помогает популяризации отечественной науки.

Эксперты о последствиях COVID-19: пандемия дала импульс к развитию науки и технологий

Центр междисциплинарных исследований человеческого потенциала и Высшая школа экономики провели совместно со Всемирным банком конференцию «Новые вызовы демографического, эпидемиологического и медико-технологического развития: поиск новых моделей развития здравоохранения». Ее участники обсудили, было ли здравоохранение готово к пандемии, как она повлияла на продолжительность жизни и избыточную смертность, насколько достоверна статистика и что нужно делать, чтобы увидеть «конец пандемии».

Сетевой город: эксперты рассказали, как меняется жизнь горожан под влиянием цифровых технологий

В НИУ ВШЭ была презентована монография «Сети города: Люди. Технологии. Власти». Работы авторов объединены идеей об утрате влияния и трансформации концепции умного города, развивающейся под патронажем IT-гигантов.

Исследование ВШЭ: реабилитацию детей с артрогрипозом может облегчить стимуляция мозга

Совместно с НМИЦ детской травматологии и ортопедии им. Турнера исследователи НИУ ВШЭ изучили, как мозг детей с артрогрипозом после пересадки мышц контролирует сгибание локтя. Оказалось, что у таких пациентов вовлекается больше моторных нейронов, то есть начало нового движения требует от мозга больше усилий.

«Задачи Высшей школы экономики вращаются вокруг слова “человек”»

В Парке науки и искусства «Сириус» завершился Конгресс молодых ученых — одно из ключевых мероприятий Года науки и технологий. В работе конгресса приняла участие делегация Высшей школы экономики. Как это было — в репортаже новостной службы портала.

«Мы должны объяснить, как работать с собой и заниматься саморазвитием»

Задача современных университетов — дать молодым людям те навыки и компетенции, которые помогут им встроиться в экономику сегодняшнего и завтрашнего дня, выбрать свою жизненную траекторию. При этом студенты становятся одними из основных заказчиков для программ образования. Об этом шла речь на форуме «Наука и университеты», который стартовал 12 декабря в нижегородской Вышке.

В Сочи стартовал Конгресс молодых ученых, в работе которого принимают участие представители ВШЭ

В образовательном центре «Сириус» в Сочи начал работу Конгресс молодых ученых. Это итоговое мероприятие Года науки и технологий, который проходит сейчас в России. В рамках конгресса пройдут также мероприятия VII Ежегодной национальной выставки ВУЗПРОМЭКСПО. Вышка представлена в Сочи большой группой ученых и экспертов.

Ученые предложили способ увеличения заряда суперконденсаторов

Ученые МИЭМ ВШЭ и Института неклассической химии в Лейпциге предложили новую теоретическую модель суперконденсаторов. Она впервые учитывает свойства катиона, которые существенно влияют на электрическую емкость суперконденсатора. Это первая подобная работа в области электрохимии. По мнению авторов, модель должна позволить инженерам в будущем создавать более мощные источники энергии. Результаты работы опубликованы в журнале The Journal of Physical Chemistry C. Исследование выполнено в рамках гранта РНФ.