事例研究による最適制御解析による新規コロナウイルスの動力学に及ぼす非薬剤介入の影響のモデル化【JST・京大機械翻訳】

Ullah Saif; Khan Muhammad Altaf; Khan Muhammad Altaf

文献

J-GLOBAL ID：202002283900313701 整理番号：20A2482677

事例研究による最適制御解析による新規コロナウイルスの動力学に及ぼす非薬剤介入の影響のモデル化【JST・京大機械翻訳】

Modeling the impact of non-pharmaceutical interventions on the dynamics of novel coronavirus with optimal control analysis with a case study

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資料名：
巻： 139 ページ： Null 発行年： 2020年
JST資料番号： W0310A ISSN： 0960-0779 CODEN： CSFOEH 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：オランダ (NLD) 言語：英語 (EN)

コロナウイルス病(COVID-19)は,世界が最近の日に直面する最大の公衆衛生課題である。このため,このウイルスに対する効果的なワクチンと治療がないので,この感染を軽減する唯一の方法は,社会-死亡,コミュニティーロックダウン,検疫,入院または自己分離および接触追跡のような非薬剤介入の実施である。本論文では,パキスタンにおけるCOVID-19パンデミックの伝送動力学と可能な制御を探索するための数学モデルを開発し,これまで20万人以上の高い疾病を有するアジア諸国の1つが感染事例を確認した。最初に,最適制御のない数学モデルを定式化し,無病平衡の安定性結果を含むモデルの基本的必要な解析のいくつかを示した。モデルは,基本的生殖数が1未満であるとき,局所およびグローバルに無病平衡の周りで安定であることが分かった。モデルの基礎的解析にもかかわらず,著者らはさらに,2020年5月1日から2020年5月28日までパキスタンで記録された確認された感染COVID-19事例を考察し,統計と確率理論から最小自乗フィッティングツールを用いてモデルパラメータを推定した。結果は,モデル出力が報告されたCOVID-19感染事例と良好に一致したことを示した。推定パラメータに基づく基本生殖数の近似値はR_0≒1.87であった。低(または軽度),中等度,および比較的厳密なコントロール介入が,社会的-ダイスタンス,検疫率,(または,疑わしい人々の接触追跡),および試験陽性COVID-19症例の入院(または自己隔離)のような効果を,図示した。疾患負担を最小化するための最も効果的な戦略は,曝露された人々を検疫するために,厳密な社会-日焼けと接触-追跡を維持することの実装である。さらに,ラテンハイパーキューブサンプリング(LHS)と部分ランク相関係数(PRCC)技法を用いて,基本再生数として知られる最も重要なパラメータの大域的感度解析を実施した。次に,提案モデルを,入院介入のための検疫とu_2(t)のための時間依存制御変数u_1(t)を加えることによって再定式化し,最適制御理論とPontryaginの最大原理を用いて必要な最適条件を提示した。最後に,感染個体に対する一定および最適制御介入の影響を,グラフと比較した。Copyright 2020 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

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感染症・寄生虫症一般 , ウイルス感染の生理と病原性

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