Il nuovo modello ha potuto fare maturare il potenziale di sottovalutare quanto rapidamente diffusione di malattie

I ricercatori dal banco di Tandon di New York University dei Di Torino, Italia di Politecnico e di assistenza tecnica, hanno sviluppato un modello matematico che potrebbe fare maturare il potenziale di sottovalutare quanto rapidamente diffusione di malattie. Il gruppo ha scoperto che i modelli premonitori correnti possono mancare l'influenza di un aspetto critico del comportamento sociale delle persone.

Contrariamente ai modelli correnti - che presuppongono generalmente una velocità di diffusione costante - il nuovo modello considera la tendenza affinchè le diverse interazioni sociali alterni fra i periodi di latenza e gli episodi “bursty„ di attività intensa. In un mondo globalmente connesso, il burstiness può bruciare la diffusione del tipo di incendio della malattia, rifornita da un ciclo di feedback sociale in cui le persone che sono attive nella generazione delle connessioni con altre tendono ad accrescimento più ulteriore la loro attività. Gli scienziati si riferiscono a questo fenomeno come “auto-eccitazione.„

“Il comportamento sociale umano è spesso ad auto-eccitazione incline: Il più siamo attivi, di più che riceviamo l'attenzione e la soddisfazione, che, a sua volta, sostiene la nostra attività,„ co-author spiegato Maurizio Porfiri, un professore di assistenza tecnica meccanica ed aerospaziale come pure di assistenza tecnica biomedica a NYU Tandon. I co-author sono Alessandro Rizzo, un professore a NYU Tandon e un professore associato di assistenza tecnica di controllo a Politecnico; e Lorenzo Zino, uno studente visualizzante a NYU Tandon e uno studente di laurea di Politecnico.

Il loro nuovo modello compare “nella modellistica degli effetti di memoria nelle reti determinate attività,„ pubblicato nella società per il giornale di matematica industriale ed applicata (SIAM) sui sistemi dinamici applicati.

Quando le malattie direzione, gli epidemiologi, i fornitori di cure mediche, i responsabili della politica e gli scienziati usano i modelli premonitori per tenere la carreggiata e prevedere come le epidemie sono probabili infiltrarsi nelle popolazioni. Quelli scoppi recenti combattenti di Ebola, di morbillo, della parotite epidemica e di tubercolosi tutta contano sui modelli premonitori per prescrivere i metodi per fermare la diffusione.

Nel documento, i ricercatori hanno sviluppato un burstiness d'incorporazione del tempo variante del modello di rete, quindi hanno semplificato il modello per mezzo di una manovra matematica chiamata trattamenti di Hawkes, che contano su appena due parametri e sono capaci di riproduzione dei fenomeni altamente complessi osservati nei dati empirici, come il burstiness e raggruppamento.

Porfiri ha spiegato che la nuova ricerca è un punto coercitivo nello sviluppare i modelli matematici che possono descrivere e predire tutti i tipi di dinamica sociale.

“La maggior parte della letteratura attuale suppone che le epidemie si sono sparse molto più velocemente o molto più lenta della velocità a cui le persone sviluppano le connessioni sociali,„ ha detto. “Questo è raramente vero, come la gente può viaggiare tutta la distanza in alcune ore, efficacemente spargenti molti agenti patogeni.„

“Questo fenomeno di interazione determinata modella l'evoluzione dei sistemi sociali e non può essere trascurato quando modella i problemi nell'ambiente,„ Rizzo aggiunto. “Crediamo che la formalizzazione e l'analisi di una tal funzionalità sia chiave ad uno studio matematicamente al suolo sui problemi nell'ambiente, sia dai punti di vista qualitativi che quantitativi.„

L'approccio del gruppo permette la modellistica sfumata delle malattie differenti -- da un virus disperso nell'aria altamente contagioso quale influenza, che si muove rapidamente fra la gente con alta mobilità ma è limitato da coloro che si isola, ad un virus come HIV, quale ha un periodo di latenza lungo e un velocita di trasmissione più lento.

Il gruppo mira a comprendere altre funzionalità nell'ambiente dei sistemi umani nel modello.

“Egualmente siamo interessati a studiare l'altra dinamica, quale l'evoluzione delle opinioni nelle comunità sociali, nelle tendenziosità conoscitive o nelle dissonanze, o la diffusione facente concorrenza di informazioni e di informazione sbagliata,„ Rizzo ha detto.

La ricerca emerge da un triennale, da una concessione del National Science Foundation $375.000 per studiare l'evoluzione concorrente della dinamica delle malattie infettive e delle reti attraverso cui si spargono. La ricerca egualmente è stata costituita un fondo per in parte dalle concessioni dai Di San Paolo dell'ufficio e di Compagnia della ricerca dell'esercito di Stati Uniti.