Integrate-and-fire model of disease transmission
Notice bibliographique
Résumé
We create an epidemiological susceptible-infected-susceptible model of disease transmission using integrate-and-fire nodes on a network, allowing memory of previous interactions and infections. Agents in the network sum infectious matter from their nearest neighbors at every time step, until they exceed their infection threshold, at which point they "fire" and become infected for as long as the recovery time. The model has memory of previous interactions by tracking the amount of infectious matter carried by agents as well as just binary infected or susceptible states, and the model has memory of previous infections by modeling immunity as increasing the infection threshold after recovery. Creating a simulation of the model on networks with a power-law degree distribution and homogeneous agent parameters, we find a single strain version of the model matches well with the England COVID-19 case data, with a root-mean-squared error of 0.014%. A simulation of a multistrain version of the model (where there is cross-strain immunity) matches well with the influenza strain A and strain B case numbers in Canada, with a root-mean-squared error of 0.002% and 0.0012%, respectively, though due to the coupling in the model, both strains peak in phase. Since the dynamics of the model successfully capture real-life transmission dynamics, we test interventions to study their effect on case numbers, with both quarantining and social gathering restrictions lowering the peak. Since the model has memory, the stricter the intervention, the higher the secondary peak when the restriction is removed, showing that interventions change only the shape of the curves and not the overall number infected in the population.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
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 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 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 ».