Введение
1 Моделирование распространения заболеваний: подходы и тенденции 13
1.1 Проблема прогнозирования распространения заболеваний 13
1.2 История моделирования эпидемий 19
1.3 Современные модели распространения заболеваний 22
1.3.1 Модели локальных процессов протекания заболевания в организме человека 22
1.3.2 Непрерывные модели распространения заболеваний 23
1.3.3 Дискретные модели распространения заболеваний 31
1.3.4 Агентные модели распространения заболеваний 39
1.4 Постановка задачи 45
2 Анализ исходных данных. Оценка достижимого качества прогноза 48
2.1 Заболеваемость гриппом А в Санкт-Петербурге 48
2.2 Прогнозирование заболеваемости на основе регрессионных зависимостей 51
2.2.1 Однофакторная регрессия 51
2.2.2 Влияние погоды на заболеваемость гриппом 52
2.2.3 Фильтрация аномальных выбросов 54
2.2.4 Сроки прогнозирования 55
2.3 Выводы 56
3 Многоагентная модель распространения гриппа 58
3.1 Объекты и их основные параметры 58
3.1.1 Человек 58
3.1.2 Местонахождение 59
3.2 Динамика системы 61
3.2.1 Перемещение агентов между локациями 62
3.2.2 Протекание заболевания 63
3.2.3 Вакцинация 66
3.2.4 Вероятность достаточного контакта. Передача инфекции 67
3.2.5 Сезонные изменения в модели 69
3.2.6 Карантин 70
3.2.7 Общая структура событий в модели 70
3.3 Входные и выходные данные модели 72
3.3.1 Начальное состояние модели 72
3.3.2 Результаты работы модели 73
4 Реализация компьютерной модели распространения гриппа 75
4.1 Выбор среды моделирования для реализации модели 75
4.1.1 SOARS 76
4.1.2 NetLogo 77
4.1.3 Swarm 79
4.1.4 AnyLogic 80
4.2 Структура компьютерной имитационной модели распространения гриппа 83
4.2.1 Исходные данные модели 83
4.2.2 Динамический эксперимент 84
4.2.3 Стохастический эксперимент 87
5 Анализ разработанной имитационной модели 98
5.1 Калибровка модели распространения гриппа 98
5.1.1 Предварительный анализ чувствительности модели распространения гриппа 100
5.1.2 Калибровка коэффициентов восприимчивости 105
5.1.3 Калибровка сезонных коэффициентов. Проверка корректности модели распространения гриппа 110
5.2 Тестирование модели распространения гриппа. Построение прогноза заболеваемости 117
5.2.1 Анализ чувствительности модели распространения гриппа 117
5.2.2 Типовые элементы эксперимента по построению прогноза заболеваемости 118
5.2.3 Эксперимент по построению прогноза заболеваемости. Первый алгоритм работы 120
5.2.4 Эксперимент по построению прогноза заболеваемости. Второй алгоритм работы 124
5.3 Оценка качества прогнозирования модели распространения гриппа 127
5.3.1 Сравнение точности прогноза 127
5.3.2 Система прогнозного моделирования развития эпидемий 129
Заключение 132
Список использованных источников 136
