科普知識 一群可愛的牛油果生活在城市中,傳播模型演示!

工业奇迹制造
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視頻概述
AI 生成本影片透過可愛的牛油果城市模擬,介紹疾病傳播模型。模型定義了健康(藍)、患病(紅)與免疫(灰)三種狀態,探討傳播強度(R0)、人口數量、生命週期及疫苗接種率對疫情走向的影響,旨在演示傳播強度如何決定疫情規模以及疫苗如何有效阻斷傳播。
繁華的城市中生活着一群可愛的牛油果
如果有一個果果生病了
多長時間後整個城市會被全部傳染呢?
又有哪些方法可以減少傳染呢?
這是一個關於生病的傳播模型
可愛的牛油果白天去上班
晚上就早早回家啦
身體健康的稱作藍果果
但是它們容易生病
已經生病的稱作紅果果
可以感染給其他人
紅果果生病後
只需要兩天就恢復了
變成灰果果
而灰果果永久免疫不會再生病
這裏有一個參數220等於3
簡單來說
是指一個生病的紅果果
會傳播給三個其他果果
這三個果果中
包括未生病的藍果果
已經生病的紅果果
和已經恢復並免疫的灰果果
紅果果在傳播給其他果果後
不再具有傳播性
受到傳播的藍果果
將變成紅果果繼續傳播
220可以認爲是生病的傳播強度
220值越大
傳播強度越大
我們接着進行一次生病傳播的模擬演示
假設城市中有1000個藍果果
藍果果生病概率爲1%
傳播強度220設置爲2.5
三天後
發現城市裏有798個正常的藍果果
172個生病的紅果果
30個生病後已經恢復的灰果果
到了第五天時
生病的灰果果達到了最高人數400人
而隨後的時間
灰果果數量也會一直增加
終於在第十天的時候
生病的灰果果都康復了
這次模型演示
一共有800個果果生病
而且都康復了
200個果果沒有受到影響
你有沒有發現
代表傳播強度的20非常關鍵
當20大於1時
生病的果果在增加
當20小於1時
生病的果果在下降
注意哈
重點來了
當20等於2.5時
傳播人數最多不超過一半
當20等於1.5時
傳播人數變少
當20等於1.1時
只有很少的人被傳播
當20等於0.9時
基本不會傳播開
我們接着增加兩個變量
傳播的時間長度與城市人口總數
傳播強度20都設置爲2.5
繼續模擬一段時間後
對比圖一圖二圖三
城市人口數量相同時
傳播期越短
生病的果果消失的越快
對比圖一與圖四
城市人口數量越多
到達果果生病數量最高峯的時間越久
我們接着增加條件
當果果有壽命時
結果會有怎樣不同呢
假設牛油果都有21天的生命
一個牛油果生命終結後
就會誕生一個新的牛油果
注意哈
這裏有一個新的數值2
代表隨着時間的變化
健康藍果果變成生病紅果果的數量
仔細看左邊的座標
隨着時間的增加
當城市中有新的牛油果加入時
它們還會被傳播
感染生病
最終生病的果果數量
呈現出波浪狀交替的峯值
由此我們得出
當生病的傳播性強度20不同時
生病的果果數量是不同的
但不會完全消失
接下來我們引入預防針
給一部分新出生的小果果打上預防針
打過以後變成綠果果
那麼問題來了
給多少果果打上預防針
才能更好的減少生病的傳播呢
測試不同數值後發現
當傳播強度20等於2.5時
如果有60%的果果打上了預防針
隨着時間的增加
生病的人數會消失
當打上了預防針的果果數量少於60%時
生病的果果數量會減少
不能徹底消失
這個模型是一個簡單的演示
生活中的問題可比這個複雜的多
不可以相提並論哦
