An agent-based approach for modeling dynamics of contagious disease spread
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: The propagation of communicable diseases through a population is an inherent spatial and temporal process of great importance for modern society. For this reason a spatially explicit epidemiologic model of infectious disease is proposed for a greater understanding of the disease's spatial diffusion through a network of human contacts. OBJECTIVE: The objective of this study is to develop an agent-based modelling approach the integrates geographic information systems (GIS) to simulate the spread of a communicable disease in an urban environment, as a result of individuals' interactions in a geospatial context. METHODS: The methodology for simulating spatiotemporal dynamics of communicable disease propagation is presented and the model is implemented using measles outbreak in an urban environment as a case study. Individuals in a closed population are explicitly represented by agents associated to places where they interact with other agents. They are endowed with mobility, through a transportation network allowing them to move between places within the urban environment, in order to represent the spatial heterogeneity and the complexity involved in infectious diseases diffusion. The model is implemented on georeferenced land use dataset from Metro Vancouver and makes use of census data sets from Statistics Canada for the municipality of Burnaby, BC, Canada study site. RESULTS: The results provide insights into the application of the model to calculate ratios of susceptible/infected in specific time frames and urban environments, due to its ability to depict the disease progression based on individuals' interactions. It is demonstrated that the dynamic spatial interactions within the population lead to high numbers of exposed individuals who perform stationary activities in areas after they have finished commuting. As a result, the sick individuals are concentrated in geographical locations like schools and universities. CONCLUSION: The GIS-agent based model designed for this study can be easily customized to study the disease spread dynamics of any other communicable disease by simply adjusting the modeled disease timeline and/or the infection model and modifying the transmission process. This type of simulations can help to improve comprehension of disease spread dynamics and to take better steps towards the prevention and control of an epidemic outbreak.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».