پیشبینی و شبیه سازی پاندمی کووید ۱۹

بر اساس مدلسازی های انجام شده، طبق سناریوی بیشتر محتمل، هفته آینده در ایران، احتمالا ۱۲۱۰۰ مورد جدید ابتلای قطعی به کووید ۱۹ شناسایی خواهد شد که از این تعداد، احتمالا وضعیت ۴۰۰ نفر دیگر وخیم شده یا فوت خواهند شد.

مدلسازی های انجام شده به وسیله یادگیری ژرف، احتمال وقوع یک سناریو را از سایر سناریو ها بیشتر می داند.

این سناریو نشان دهنده اتمام پیک حال حاضر می باشد.

پیشبینی های دراز مدت با استفاده از تکنیک شبکه عصبی اتو-رگرسیو غیرخطی به همراه داده های خارجی صورت گرفته است. بر اساس این تکنیک، مشابهت روند شیوع کووید ۱۹ با سندرم حاد تنفسی (سارس)، به عنوان داده های خارجی در نظر گرفته شده است. مدل طراحی شده به کمک تکنیک شبکه عصبی اتو- رگرسیو غیرخطی برای روند شیوع و موارد ابتلای جدید در جهان. ۸۸ درصد داده ها برای یادگیری مدل به روش بیز و ۱۲ درصد دیگر برای آزمودن مدل استفاده شده است. نمودار خطا در قسمت پایین قابل مشاهده است.

مدل طراحی شده به کمک تکنیک شبکه عصبی اتو-رگرسیو غیرخطی برای روند شیوع و موارد ابتلای جدید در جهان. ۸۰ درصد داده ها برای یادگیری مدل به روش لاوندر- مارکوارد، ۱۰ درصد داده ها برای اعتبارسنجی و ۱۰ درصد دیگر برای آزمودن مدل استفاده شده است. نمودار خطا در قسمت پایین قابل مشاهده است.

تاکنون اطلاعات کامل و دقیقی از روند و الگوی شیوع بیماری، بر اساس پیشبینی های آماری و به کمک تکنیک های مدلسازی (در حوزه های یادگیری ماشین و یادگیری ژرف) ارائه دادیم. اما در مقطع حساس کنونی، تاثیر عواملی نظیر تردد حداقلی، در خانه ماندن، تعابیری از قرنطینه و سرعت رفع محدودیت ها بیش از هر زمان دیگری احساس شده و سرنوشت شیوع کووید ۱۹ را در کشورمان ایران تعیین می کند، لازم است در پیشبینی های خود این عوامل را نیز در نظر بگیریم.

از این پس سعی خواهد شد تا بیشتر تمرکز بر روی آمار کشورمان باشد. به همین دلیل در گزارش های آتی شبیه سازی ها صرفا برای مبتلایان ایران انجام خواهد شد.

به همین منظور از یک روش شبیه سازی مشابه با دنیای واقعی استفاده کردیم. به این ترتیب روند شیوع بر اساس پارامتر های زیر و بر بستر سیمولیتیس در برنامه متلب شبیه سازی کردیم: •تعداد بیماران فعال: تقریبا ۲۰ هزار بیمار •ضریب سرایت پایه: ۱.۲۵ •طول دوره بیماری: ۵ روز •درصد کشندگی: تقریبا ۷ درصد •حداقل فاصله لازم برای سرایت: ۱ متر •مدت زمان اعمال محدودیت های اجباری رفت و آمد: ۲۵ روز (۲۵ اسفند ماه ۱۳۹۸ الی ۲۰ فروردین ماه ۱۳۹۹) •مدت زمان برداشتن پله پله محدودیت ها: ۳۰ روز (۲۵ فروردین ماه الی ۲۵ اردیبهشت ماه) •درصد افراد ایزوله شده و در خانه مانده: ۱۰ درصد کل جمعیت

سناریوی بدبینانه: هیچگونه محدودیت + عدم رعایت نکات بهداشتی از سوی مردم

بر اساس این سناریو در مدت زمان ۱۸ ماه، ۳ میلیون نفر به صورت تجمعی در ایران به این بیماری مبتلا خواهند شد که ۲۰۰ هزار نفر جان خود را از دست می دهند.

این سناریو در صورت رفع ناگهانی محدودیت ها به صورت کامل و عدم رعایت نکات بهداشتی از سوی مردم رخ خواهد داد. بدیهی است که کرونا به طور کامل از میان ما نرفته و مبارزه با بیماری ادامه دارد.

سناریوی میانه رو: هیچگونه محدودیت + رعایت نکات بهداشتی از سوی مردم

بر اساس این سناریو بیماری رخ خواهد داد و به طور کلی ۱ میلیون بیمار در ایران به کووید ۱۹ مبتلا می شوند که از این ۱۰۰ هزار نفر جان خود را از دست می دهند.

بر اساس این سناریو ضریب سرایت پایه به علت برداشتن ناگهانی محدودیت ها و سرعت عادی شدن شرایط، پیک دیگری در انتظار مبتلایان خواهد بود. اما احتمال وقوع این سناریو به مراتب کمتر از سناریوی بیشتر محتمل می باشد.

سناریوی بیشتر محتمل: رفع تدریجی محدودیت ها + عدم رعایت کامل نکات بهداشتی از سوی مردم

بر اساس این سناریو، بیماری تا اواخر خرداد ماه به پایان خواهد رسید و تا زمان پایان بیماری ۱۴۴ هزار مورد ابتلا و ۱۲ هزار و ۵۰۰ مورد مرگ در ایران رخ خواهد داد.

در جریان این سناریو، مردم به طور کامل نکات بهداشتی را رعایت نمی کنند. شعاع انتقال ۱ متر در نظر گرفته شده و ضریب سرایت پایه نیز برابر ۱.۲۵ در نظر گرفته شده است.

سناریوی خوشبینانه: رفع تدریجی محدودیت ها + رعایت نکات بهداشتی از سوی مردم

این سناریو در صورت رعایت بیشتر از سوی مردم و رفع محدودیت ها به صورت کاملا آهسته ممکن بود اتفاق بیافتد و امروزه از اعتبار ساقط است. رخ داد این سناریو دیگر از احتمالی برخوردار نبوده و صرفا به علت آگاهی ذکر شده است.

جمع بندی سناریو ها؛ چه رخ می دهد؟

سناریوی بیشتر محتمل. بر اساس این سناریو، بیماری تا اواخر خرداد ماه به پایان خواهد رسید و تا زمان پایان بیماری ۱۴۴ هزار مورد ابتلا و ۱۰ هزار و ۵۰۰ مورد مرگ در ایران رخ خواهد داد. این سناریو در صورت رفع تدریجی محدودیت ها و عدم رعایت کامل نکات بهداشتی (میانه رو بودن جمعیت در این موضوع) رخ خواهد داد.

سناریوی خوشبینانه. بر اساس این سناریو بیماری در پایان خرداد ماه به پایان خواهد رسید و تا آن مدت به صورت تجمعی ۱۲۰ هزار بیمار به صورت تجمعی به کووید ۱۹ مبتلا و از این تعداد ۸ هزار نفر جان خود را از دست می دهند. این سناریو در صورت رفع تدریجی محدودیت ها و رعایت حداکثری نکات بهداشتی از سوی مردم رخ خواهد داد.

سناریوی میانه رو. بر اساس این سناریو در مدت زمان ۶ ماه، پیک اصلی بیماری رخ خواهد داد و به طور کلی ۱ میلیون بیمار در ایران به کووید ۱۹ مبتلا می شوند که از این ۱۰۰ هزار نفر جان خود را از دست می دهند. این سناریو در صورت رفع سریع محدودیت ها و میانه رو بودن مردم در رعایت نکات بهداشتی رخ خواهد داد.

سناریوی بدبینانه. بر اساس این سناریو در مدت زمان ۱۸ ماه، ۳ میلیون نفر به صورت تجمعی در ایران به این بیماری مبتلا خواهند شد که ۲۰۰ هزار نفر جان خود را از دست می دهند. این سناریو در صورت رفع ناگهانی محدودیت ها

به صورت کامل و عدم رعایت نکات بهداشتی از سوی مردم رخ خواهد داد.