Modeling latent infection transmissions through biosocial stochastic dynamics
Notice bibliographique
Résumé
The events of the recent SARS-CoV-2 epidemics have shown the importance of social factors, especially given the large number of asymptomatic cases that effectively spread the virus, which can cause a medical emergency to very susceptible individuals. Besides, the SARS-CoV-2 virus survives for several hours on different surfaces, where a new host can contract it with a delay. These passive modes of infection transmission remain an unexplored area for traditional mean-field epidemic models. Here, we design an agent-based model for simulations of infection transmission in an open system driven by the dynamics of social activity; the model takes into account the personal characteristics of individuals, as well as the survival time of the virus and its potential mutations. A growing bipartite graph embodies this biosocial process, consisting of active carriers (host) nodes that produce viral nodes during their infectious period. With its directed edges passing through viral nodes between two successive hosts, this graph contains complete information about the routes leading to each infected individual. We determine temporal fluctuations of the number of exposed and the number of infected individuals, the number of active carriers and active viruses at hourly resolution. The simulated processes underpin the latent infection transmissions, contributing significantly to the spread of the virus within a large time window. More precisely, being brought by social dynamics and exposed to the currently existing infection, an individual passes through the infectious state until eventually spontaneously recovers or otherwise is moves to a controlled hospital environment. Our results reveal complex feedback mechanisms that shape the dependence of the infection curve on the intensity of social dynamics and other sociobiological factors. In particular, the results show how the lockdown effectively reduces the spread of infection and how it increases again after the lockdown is removed. Furthermore, a reduced level of social activity but prolonged exposure of susceptible individuals have adverse effects. On the other hand, virus mutations that can gradually reduce the transmission rate by hopping to each new host along the infection path can significantly reduce the extent of the infection, but can not stop the spreading without additional social strategies. Our stochastic processes, based on graphs at the interface of biology and social dynamics, provide a new mathematical framework for simulations of various epidemic control strategies with high temporal resolution and virus traceability.
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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 tête enseignante, 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 ».