الوباء (نموذج مبسط)

هذه المحاكاة لأغراض تعليمية فقط! المعاملات المستخدمة والمنحنيات التي تمت ملاحظتها ليست مميزة لفيروس بعينه. هدفنا هو تزويد المعلمين بأداة نوعية لتوضيح كيفية انتشار الفيروس وطريقة مكافحة الوباء.

لا يمكن بأي حال من الأحوال استخدام هذه المحاكاة كتبرير أو دليل. المحاكاة هي تقريب للواقع. إن المعايير التي تميز انتشار وخطورة وباء ما عديدة. هذه المعايير علمية بقدر ما هي اجتماعية. وبالتالي، يختلف كل مجتمع فيما يتعلق بانتشار الفيروس ولا توجد طريقة واحدة لمكافحته.  معايير هذه المحاكاة سيتم تفسيرها فيما يلي؛

في صدد مكافحة انتشار فيروس ما، من الضروري تذكر بعض الحقائق العلمية:

• بشرتنا تمثل حاجزاً فعالاً ضد الفيروسات. يمكن للفيروس أن يدخل الجسم بشكل رئيس من خلال الفم أو الأنف أو العينين. الفيروس التاجي هو نوع من الفيروسات يحتوي على غلاف دهني يحمي مادته الوراثية. غسل يديك بالصابون وعدم وضعهما على وجهك يمثلان وضعيتين حاجزتين فعالتين تمنعان دخول الفيروس للجسم.
• يستطيع الفيروس بالكاد أن يبقى على قيد الحياة خارج الكائن الحي المضيف. ينتقل الفيروس من شخص لآخر عن طريق الرذاذ. يحد الحظر و/أو التباعد الاجتماعي إلى حد كبير من انتقاله.
• يدافع الكائن المصاب عن نفسه بشكل رئيس بواسطة نظام المناعة الخاص به. عندما يكون هناك مناعة لدى غالبية السكان -عن طريق التطعيم أو بعد الشفاء- وإذا كانت المناعة دائمة بما فيه الكفاية، فإن الوباء يستقر عند مستوى منخفض أو ينحسر.

في غياب اللقاح، يتطلب الانتصار على الوباء انضباطًا فرديًا صارمًا (النظافة، الحظر، التباعد الاجتماعي)، وهو أمر يصعب تنفيذه على نطاق مجتمعي، لاسيما مع مرور الوقت.

بالنسبة للمحاكاة أعلاه، استخدمنا نموذج ع م ت (عرضة للإصابة بالعدوى- مصاب - تم شفاؤه):

• ع (قرمزي): تميز الحالة "عرضة للإصابة بالعدوى" شخصاً صحيحاً لا يحمل الفيروس.
• م (أحمر): تميز الحالة "مصاب" شخصاً معدياً ومصاباً بالمرض الذي يمكن أن يكون مصحوبًا بأعراض (حمى، سعال، ألم ...) أو بدون أعراض. عدم وجود أعراض يعني أنه يمكن أل يتم اكتشافه باستخدام العديد من الاختبارات.
• ت (رمادي): تميز الحالة "تم شفاؤه" شخصاً شفي من المرض ولم يعد معديًا ويستمتع بحد يزيد أو يقل عن المناعة الدائمة التي تمنع الفيروس من الانتشار.

حالات الوفاة لم يتم وضعها في الاعتبار في هذه المحاكاة. وهي تشكل نسبة من الحالات "م" تمثل (1>% للأنفلونزا الموسمية،3> % لـكوفيد-19،> 15% للجدري).

تطبق المحاكاة الخوارزمية التالية على مجتمع واحد ثابت مكون من 440 فردًا

يتم حساب المسافة بين كل شخص ومن حوله من الأشخاص. إذا كانت المسافة بين شخصين "م" و "ع" أقل من حد تقارب معين؛ فإننا نطبق احتمالية ح للعدوى التي تنتقل من الشخص "م" إلى الشخص "ع".

في غياب "الوضعيات الحاجزة"، فإن التطور في المراحل المبكرة يعبر بوضوح عن نمو أسي سريع للغاية في عدد المصابين (م). تسعى السياسات الصحية بشكل يائس للحد من هذا النمو من أجل حماية نظامها الصحي. ومع ذلك، تنمو الدالة الأسية بسرعة كبيرة بحيث يجب اتخاذ القرارات بسرعة كبيرة.

إن التدابير السياسية هي تدابير جماعية بالضرورة لأن وجود شخص واحد "م" يمكن أن يصيب جميع السكان بالعدوى مع مرور الوقت. وهذه التدابير قد تتضمن التحصين (التطعيم) أو الحظر أو الحجر الصحي لجميع المسافرين.

تسمح هذه المحاكاة التعليمية باستخلاص نتائج نوعية معينة:

• في حالة عدم وجود لقاح، فإن تدابير الحظر أو الحجر الصحي للمسافرين لها آثار كبيرة، خاصة إذا تم تطبيقها في وقت مبكر جدًا.
• حملة التلقيح فعالة فقط في حالة تغطيتها لنسبة معينة من السكان المعالجين.
• حتى يتم استئصال المرض، يمكن أن ينتشر الوباء عدة مرات بين نفس السكان.

تفسر النقطة الأخيرة الصعوبة التي تواجهها الحكومات في تنظيم "إلغاء الحظر"

حرك المؤشر على المنحنى لإعادة تسلسل الوباء.

قائمة المراجع:

•  نموذج إيدوميديا SEIR للوباء.
• فيديو الزيادة الأسية ل 3Blue1Brown (جرانت ساندرسون)
• موقع "Complexity Explorable" (ديرك بروكمان)
• النمذجة الوبائية 101: "أو لماذا تكون التضاعفات الأسية لكوفيد-19 خاطئة" (برونو جونسالفيس)
• النمذجة الوبائية 102: "جميع نماذج كوفيد-19 خاطئة، ولكن بعضها مفيد" (برونو جونسالفيس)
• فيديو نموذج محاكاة SIR.

• أن تفهم الإجراءات التي تقي نفسك والآخرين.
• أن تقوم بتحليل معدل التسارع ومن ثم تستطيح منحنى العدوى.
• أن تفسر معنى التعبير؛ مناعة القطيع.
• أن تحاكي الحدوث الدوري للوباء.
• أن تفهم أن تصرفاتنا الشخصية لها تأثير قوي.