Прогноз пандемии коронавируса. Математическая модель

​Прогноз развития эпидемии в России coronavirussia.online

Как и все сознательные люди, я сижу дома и пытаюсь себя всячески развлечь. Но со всех утюгов только и слышно, что про коронавирус.

Решил я узнать, когда же закончится эта канитель. Покопался в интернете и на то время ничего конкретного ни нашел.

На своей работе я уже давно ничего не программировал, а руки-то чешутся. Вот и придумал написать сайт, который соберет данные из открытых источников, красиво их отобразит их, да и еще сделает прогноз, что будет дальше.

Согласно статистике, развитие эпидемий в мире происходит по нормальному закону распределения Гаусса. Его и взял за основу.

Для начала подключился к открытым источникам и научился выкачивать данные раз в 15 минут. Отобразил их красиво с помощью Chart.js и перешел к прогнозу. Взял для работы функцию нормального распределения

y(t) = b · e -c·(t-a)2

Исходные данные ti - ежедневные отметки времени xi - число активных случаев болезни в этот день

Взял натуральный логарифм от y(t) и от данных xi

ui = ln(xi)

u(t) = ln(y) = ln(b)-c·t2 + 2c·a·t-c·a2

Сделаем замены: А=-с; B=2a·c; C=ln(b)-c·a2; Получаем

u(t) = A·t2+B·t+C

Чтобы найти А, В и С - использую метод наименьших квадратов, согласно которому сумма по i от 1 до n квадратов разностей

Σ(xi-y(ti))2 -> min

должна стремится к минимуму.

Назовем эту сумму Ф(А,В,С)

Продифференцируем dФ по dA, dB и dC. Производные при это должны быть равны нулю.

Получаем систему уравнений

A·Σti4+B·Σti3+C·Σti2 = Σui·ti2

A·Σti3+B·Σti2+C·Σti = Σui·ti

A·Σti2+B·Σti+C·n = Σui

Решаем эту систему по методу Крамера

А = ∆A/∆

B = ∆B/∆

C = ∆C/∆

Находим нужные коэффициенты a,b,c для исходной функции

c = -A a = B/2·c b = eC+c·a2

И, вуаля, готово! Программируем и рисуем красивые графики и узнаем когда это кончится!

Так как данные обновляются с появлением новых случаев, и мой прогноз обновляется тоже.

Чем больше данных, тем точнее прогноз. На данный момент, реальные данные экспертов в Италии говорят о пике эпидемии, и кривая Гаусса показывает тоже самое

​Прогноз развития эпидемии в Италии coronavirussia.online

Будьте здоровы!

0
64 комментария
Написать комментарий...
Вячеслав Войтов

Я один такой тупой, или всем пофиг. Смотрю на выходы зараженных - на 4 выздоровевших 1 умер (на планете) , т.е.. 20% смертность. В Италии 50% на 50% ... Какой нах оптимизм? Че автор кривую прогнозируемых смертей не нарисовал? Поистине тупость всепланетная.

Ответить
Развернуть ветку
Fedor

В Италии смертность по доступным на текущий момент данным - 12%. 
Вот тут подробная аналитика по данным ВОЗ (на vc автор писалоб этом: https://vc.ru/u/279601-aleksandr-smirnov): https://docs.google.com/spreadsheets/d/e/2PACX-1vRyey2UzoVlI8AWtPja1kwtIHatRPO-W2dGAb3LwuppYuJ1ZNjDfmLQGJy57dVUdVpsDrHHf9_Z1W5t/pubhtml

Ответить
Развернуть ветку
61 комментарий
Раскрывать всегда