Fisikawan menggunakan model baru untuk mendemonstrasikan pengurangan infeksi melalui jarak sosial

Simulasi, berdasarkan model baru penyebaran epidemi, menunjukkan penurunan tingkat infeksi akibat jarak sosial. Penulis: M. te Vrugt dkk. / Penelitian Alam

Memahami penyebaran penyakit menular

Ilmuwan di seluruh dunia sedang bekerja untuk mempelajari penyakit menular sebagai respons terhadap wabah global COVID-19 penyakit yang disebabkan oleh virus korona baru Sindrom pernapasan akut berat-CoV-2. Ini berlaku tidak hanya untuk ahli virologi tetapi juga untuk fisikawan yang mengembangkan model matematika untuk menggambarkan penyebaran epidemi. Model seperti itu penting untuk menguji dampak dari berbagai tindakan pengendalian penyakit, seperti masker wajah, penutupan gedung dan bisnis publik, dan jarak sosial yang sudah dikenal. Model-model ini sering kali menjadi dasar keputusan kebijakan dan menekankan alasan tindakan.

Fisikawan Michael te Vrugt, Jens Bickman dan Profesor Rafael Vitkowski dari Institut Fisika Teoritis dan Pusat Ilmu Pengetahuan Lunak di Universitas Münster mengembangkan model baru yang menunjukkan penyebaran penyakit menular. Sebuah kelompok kerja yang dipimpin oleh Raphael Vitkowski sedang mempelajari fisika statistik, yaitu mendeskripsikan sistem yang terdiri dari sejumlah besar partikel. Dalam pekerjaan mereka, fisikawan juga menggunakan teori kerapatan dinamis fungsional (DDFT), sebuah metode yang dikembangkan pada tahun 1990-an yang memungkinkan kita untuk menggambarkan partikel yang berinteraksi.

Pada awal pandemi mahkota, mereka menyadari bahwa metode yang sama berguna untuk menggambarkan penyebaran penyakit. “Pada prinsipnya, orang yang mengamati jarak sosial dapat dimodelkan sebagai partikel yang saling tolak karena mereka memiliki, misalnya, muatan listrik yang sama,” jelas penulis utama Michael te Vrugt. “Jadi, mungkin teori yang menggambarkan partikel repulsif dapat diterapkan pada orang yang menjauh satu sama lain,” tambahnya. Berdasarkan ide ini, mereka mengembangkan apa yang disebut model SIR-DDFT, yang menggabungkan model SIR (teori terkenal yang menjelaskan penyebaran penyakit menular) dengan DDFT. Teori yang dihasilkan menggambarkan orang-orang yang dapat menulari satu sama lain tetapi menjaga jarak. “Teori ini juga memungkinkan kami untuk mendeskripsikan hotspot dengan orang yang terinfeksi, yang meningkatkan pemahaman kami tentang dinamika yang disebut peristiwa super-umum awal tahun ini, seperti perayaan karnaval di Heinsberg atau opra-ski di Ischgl,” tambah rekan penulis Jens Bickman. Hasil penelitian dipublikasikan di jurnal Komunikasi alam.

Derajat jarak sosial yang dipraktikkan ditentukan oleh kekuatan interaksi yang menjijikkan. “Hasilnya,” jelas pemimpin studi Rafael Vitkowski, “teori ini juga dapat digunakan untuk menguji efek jarak sosial dengan memodelkan epidemi dan mengubah nilai parameter yang menentukan kekuatan interaksi.” Simulasi menunjukkan bahwa tingkat infeksi memang menunjukkan penurunan yang nyata sebagai akibat dari jarak sosial. Dengan demikian, model tersebut mereproduksi efek “penghalusan kurva” yang biasa, di mana kurva, yang mencerminkan perkembangan jumlah yang terinfeksi dari waktu ke waktu, menjadi lebih setara sebagai hasil dari jarak sosial. Dibandingkan dengan teori-teori yang ada, model baru memiliki keunggulan yaitu efek interaksi sosial dapat dimodelkan dengan jelas.

Referensi: “Pengaruh jarak sosial dan isolasi pada penyebaran epidemi, yang dimodelkan oleh teori dinamis kepadatan fungsional”, Michael te Vrugt, Jens Bickman dan Rafael Vitkowski, 4 November 2020 Komunikasi alam.
DOI: 10.1038 / s41467-020-19024-0

Pendanaan: Kelompok Kerja Witkowski didanai oleh German Research Foundation (DFG, WI 4170 / 3-1).

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Teori konspirasi memengaruhi perilaku kita – bahkan jika kita tidak mempercayainya!

Paling tidak karena COVID-19 pandemi, teori konspirasi lebih relevan dari sebelumnya. Mereka diberitakan dan didiskusikan di hampir semua media dan komunikasi. Tapi...

“Doodle Ringan” Nyata dalam Waktu Nyata

Para peneliti di Tokyo Metropolitan University telah merancang dan menerapkan algoritme yang disederhanakan untuk mengubah garis yang digambar secara bebas menjadi hologram pada CPU...

Teleskop Webb NASA menyertakan tabir surya seukuran lapangan tenis untuk perjalanan jutaan kilometer

Kedua wajah tabir surya James Webb Space Telescope dinaikkan secara vertikal untuk mempersiapkan pelipatan lapisan tabir surya. Kredit: NASA / Chris Gunn Insinyur bekerja...

Mineralogi Hangat Global Mengelola Pusat Perlindungan Kehidupan Batin

Tim lapangan DeMMO dari kiri ke kanan: Lily Momper, Brittany Kruger, dan Caitlin Casar mengambil sampel air yang meledak dari toilet DeMMO. Pendanaan:...

Genom manusia modern tertua, direkonstruksi menggunakan DNA tengkorak berusia 45 tahun

Tengkorak dari Gua Zlatyk dekat Praha ini adalah milik orang modern paling awal yang diketahui di Eropa. Penulis: Marek Jantach Tengkorak fosil seorang wanita...

Newsletter

Subscribe to stay updated.