IDENTIFICATION PARAMETERS IN SIR-MODELS ACCORDING TO THE RESULTS OF THE COVID-19 PANDEMIC IN THE TERNOPIL REGION
DOI:
https://doi.org/10.11603/1681-2727.2020.2.11282Keywords:
COVID-19 pandemic, SIR model, forecasting methodsAbstract
The purpose of the work is to propose methods of analysis and forecasting of COVID-19 pandemic spread in Ternopil region on the basis of SIR-model.
Materials and methods. The input data for the analysis and forecasting of the spread of the COVID-19 pandemic were the indicators of the Ternopil Regional Laboratory Center of the Ministry of Health of Ukraine. Analysis and prediction of the spread of this pandemic in the Ternopil region was carried out on the basis of the SIR model and in the R package.
Results and discussion. The results of experimental studies of the number of predicted cases of infection and people who recovered using SIR-model and the spread of the COVID-19 pandemic based on linear and nonlinear differential equations for 60, 100 and 1000 days.
Conclusions. The absolute error in predicting the peak of the COVID-19 pandemic in Ternopil region based on the SIR model using nonlinear differential equations is 10 days, which is explained by the introduction of timely and effective measures by the Public Health Center of the Ministry of Health of Ukraine and Ternopil Regional Laboratory Center.
References
Andreychyn, M.A., & Kopcha, V.S. (2009). Problems of flu A H1/N1: the past and contemporaneity. Infektsiшni khvoroby – Infectious Diseases, 4, 5-19 [in Ukrainian].
Wang, L., Li, J., Guo, S., Xie, N., Yao, L., Cao, Y., ... & Ji, J. (2020). Real-time estimation and prediction of mortality caused by COVID-19 with patient information based algorithm. Science of the Total Environment, 138394.
Martseniuk, V.P., Tsiapa, N.V., & Kashuba, M.O. (2009). Informatively-statistical going near the design of distribution of infectious disease on the example of epidemic of ARI in a period October-November, 2009 in the Ternopil region. Infektsiini khvoroby – Infectious Diseases, 4. 50-59 [in Ukrainian].
Martseniuk, V., & Tsiapa, N. (2009). SIR-modeliring of epidemic of acute respiratory diseases. Medychna informatyka ta inzheneriia– Medical Informatics and Engineering, 4, 65-69 [in Ukrainian].
Martsenyuk, V., Nakonechnyy, A., & Kuchvara, A. (2010). Models of populative dynamics are in the tasks of mathematical epidemiology of acute respiratory diseases. Kibernetika i vychislitelnaya tekhnika – Cybernetics and Computing Engineering, 159, 45-64 [in Russian].
Nosyk, B., Zang, X., Krebs, E., Enns, B., Min, J. E., Behrends, C. N., ... & Marshall, B. D. (2020). Ending the HIV epidemic in the USA: an economic modelling study in six cities. The Lancet HIV.
Beyli, N. (1970). Mathematics in biology and medicine. Moscow: “MIR” [in Russian].
Baroyan, O.V. Rvachev, L.A., & Ivannikov, Yu.G. (1977). Design and prognostication of epidemics of flu for territory of the USSR. Mosvow: IEM. im. N.F. Gamalei [in Russian].
Boyev, B.V. (1991). Modern stages of mathematical design of processes of development and distribution of infectious diseases. Epidemiologicheskaya kibernetika: modeli, informatsiya, eksperimenty – Epidemiology Cybernetics: Models, Information, Experiments, 6-13 [in Russian].
Zheng, L., Hua, L., Junhong, L., Weixing, Z., Juping, G., Liang, H., Chen, J., Zhao, Q. (2016). Parameter identification for Hammerstein nonlinear systems using the maximum likelihood principle and Levenberg-Marquardt optimization method. Proceedings of the 35th Chinese Control Conference: 35th Chinese Control Conference (CCC) JUL, 27-29.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи, яка через [ВКАЖІТЬ ПЕРІОД ЧАСУ] з дати публікації автоматично стає доступною на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.

- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
Accepted 2020-08-10
Published 2020-08-10