作者derekhsu (華麗的天下無雙)
看板nCoV2019
標題[情報] 3Blue1Brown的傳染病擴散指數模型教學
時間Tue Mar 10 22:21:27 2020
發稿單位:3Blue1Brown
發稿時間:2020/06/08
撰 稿 者:3Blue1Brown
原文連結:
https://www.youtube.com/watch?v=Kas0tIxDvrg
3Blue1Brown是這個世界上最多追蹤者的科普Youtube頻道之一,這次,他以武漢肺炎
昨為主題介紹傳染病得指數增長模型,目前這個影片有多種語言字幕,包括簡體中文
,要研究微分方程或是模型的時候裡面提到的公式可以參考。
我直接說完整的公式。
Nd是在第d天的確診人數
E是每個確診者平均暴露的人數
p是每個暴露被傳染的機率
dNd是每天的確診新增人數,則
Nd+1是明天的確診人數
N0為開始統計確診人數的天數
dNd = E*p*Nd
Nd+1 = Nd+E*p*Nd
Nd+1 = (1+E*p)Nd -> Nd = (1+E*p)^d * N0
如果完全不加以限制,人數會以線性回歸的方式在對數尺度的刻度上成長,但實務上,
因為被感染的人數越來越多,被感染的人不會再被感染,所以線性增加會變成logistic
曲線。
https://i.imgur.com/eCg0Gkz.png
而中間那個轉折點,就是所謂的拐點,從這點開始,病例仍然會每天新增,但是新增的
人數會減少<某一天與前一天新增病例的比率,極為成長因素,如果成長因素越小,就是
到達拐點的信號,到達拐點以後,大概就是說明最終病例數會是拐點的兩倍。
到發稿時間的3月6號,目前全球還在指數的上升階段,
https://i.imgur.com/6rokTKG.png
每16天,總確診人數會增加10倍,如果用線性回歸作擬和R^2 = 0.975非常接近指數線
性回歸
如果以現在的趨勢繼續下去,4月5日,感染人數會超過100萬,在4月22日到達1000萬,
在5月26日達到10億
不過由於剛剛提到的理由,以及可以想辦法降低E跟p,幸好我們可以預期未來不會有這
種成長率。
要降低E,就是中國的作法,封城,控制人口流動,讓患者不會暴露在健康的人前,就可以大幅降低E
要降低p,就是日本的作法,只要個人衛生好,勤洗手,戴口罩,就能降低p。
雖然不是很難的理論,但是想要談論肺炎的話還是要參考一下。
困難的部份是接下來以這個公式建立的微分方程式,來計算N(d),不過那可能要等另
外一篇來討論了
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1F:推 popopal: 如果有歐美崩潰後次生災難更好會倒更多人111.242.164.193 03/10 22:23
2F:推 giraffe1021: 感謝分享 不過其實拐點這個詞不是我 42.72.93.196 03/10 22:32
3F:→ giraffe1021: 們常用的 建議改成反曲點 42.72.93.196 03/10 22:32
4F:推 nht: 或轉折點 118.171.66.253 03/10 22:33
5F:推 OvO0124: 推這個頻道,之前看他的數學理論用視覺化 36.229.221.115 03/10 22:33
6F:→ OvO0124: 來呈現很棒 36.229.221.115 03/10 22:33
7F:推 kinda: 影片最後:唯一要擔心的是沒有人在擔心 122.116.34.251 03/10 22:35
8F:→ kinda: 台媒誇張一點還是有好處的 XD 122.116.34.251 03/10 22:36
9F:推 jupitersha: 恩 39.12.11.105 03/10 22:39
10F:推 znkrr: 推3b1b 49.219.144.202 03/10 22:43
11F:推 ChiShiangKe: 他的動畫做的超好懂 很厲害115.165.209.208 03/10 22:47
13F:推 nekomansion: 所以要擔心入夏之後趨緩,大家失去戒 36.224.55.126 03/10 23:20
14F:→ nekomansion: 心,年底捲土重來類似西班牙流感模式 36.224.55.126 03/10 23:20
15F:推 vizcacha: 推推 49.158.40.214 03/10 23:25
16F:噓 HenryLin123: 我都說 二次微分為零 為反曲點 35.3.98.55 03/10 23:47
17F:→ NoOneThere: "得過的人不會再得"這假設有點問題 128.171.71.128 03/11 02:32
18F:→ acblily: 反曲點 101.136.70.220 03/11 03:03
19F:推 saveme: 北半球入夏,你要擔心南半球入冬。馬雲那 101.15.212.176 03/11 05:28
20F:→ saveme: 群中國蠢蛋,以為躲在南半球紐西蘭沒事? 101.15.212.176 03/11 05:28
21F:→ saveme: 等著看過 2 個月,死神就會找那些中國白 101.15.212.176 03/11 05:28
22F:→ saveme: 手套償命。 101.15.212.176 03/11 05:28
23F:推 lucypudding: 推 123.215.40.55 04/01 11:39