Predicciones de Covid-19 utilizando un modelo de Gauss, basado en datos del 2 de abril
Autores: Schüttler, Janik; Schlickeiser, Reinhard; Schlickeiser, Frank; Kröger, Martin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Predicciones de Covid-19 utilizando un modelo de Gauss, basado en datos del 2 de abril
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Física
Palabras clave
Modelo de Gauss
Epidemia de coronavirus
Muertes diarias
Covid-19
Poder predictivo
Número máximo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Estudiamos un modelo de Gauss (MG), un mapa del tiempo a la función gaussiana en forma de campana para modelar las muertes por día y país, como un modelo simple y analíticamente tratable para hacer predicciones sobre la epidemia de coronavirus. Justificado por la naturaleza sigmoidal de una pandemia, es decir, la propagación exponencial inicial hasta la eventual saturación, y un modelo basado en agentes, aplicamos el MG a datos existentes, a partir del 2 de abril de 2020, de 25 países durante la primera ola de la pandemia de corona y estudiamos las predicciones del modelo. Encontramos que las muertes diarias logarítmicas causadas por la enfermedad por coronavirus 2019 (Covid-19) están bien descritas por una función cuadrática en el tiempo. Al ajustar los datos a polinomios de segundo orden a partir de un ajuste estadístico con un 95% de confianza, podemos obtener los parámetros característicos del MG, es decir, un ancho, altura del pico y tiempo del pico, para cada país por separado, con los cuales extrapolamos a tiempos futuros para hacer predicciones. Proporcionamos evidencia de que este modelo supuestamente simplificador podría aún tener poder predictivo y lo utilizamos para pronosticar el curso futuro de las muertes causadas por Covid-19 por país, incluyendo el número máximo de muertes por día, la fecha del pico y la duración en la que ocurren la mayoría de las muertes. Si bien nuestro objetivo principal es presentar la idea general del proceso de modelado simple utilizando MG, también describimos posibles estimaciones para el número de máquinas respiratorias requeridas y el tiempo restante hasta que el número de infectados se reduzca significativamente.
Descripción
Estudiamos un modelo de Gauss (MG), un mapa del tiempo a la función gaussiana en forma de campana para modelar las muertes por día y país, como un modelo simple y analíticamente tratable para hacer predicciones sobre la epidemia de coronavirus. Justificado por la naturaleza sigmoidal de una pandemia, es decir, la propagación exponencial inicial hasta la eventual saturación, y un modelo basado en agentes, aplicamos el MG a datos existentes, a partir del 2 de abril de 2020, de 25 países durante la primera ola de la pandemia de corona y estudiamos las predicciones del modelo. Encontramos que las muertes diarias logarítmicas causadas por la enfermedad por coronavirus 2019 (Covid-19) están bien descritas por una función cuadrática en el tiempo. Al ajustar los datos a polinomios de segundo orden a partir de un ajuste estadístico con un 95% de confianza, podemos obtener los parámetros característicos del MG, es decir, un ancho, altura del pico y tiempo del pico, para cada país por separado, con los cuales extrapolamos a tiempos futuros para hacer predicciones. Proporcionamos evidencia de que este modelo supuestamente simplificador podría aún tener poder predictivo y lo utilizamos para pronosticar el curso futuro de las muertes causadas por Covid-19 por país, incluyendo el número máximo de muertes por día, la fecha del pico y la duración en la que ocurren la mayoría de las muertes. Si bien nuestro objetivo principal es presentar la idea general del proceso de modelado simple utilizando MG, también describimos posibles estimaciones para el número de máquinas respiratorias requeridas y el tiempo restante hasta que el número de infectados se reduzca significativamente.