Математичний аналіз чи гадання на кавовій гущі?
Covid-19, який у 2020 році змінив життя у людей по всьому світі, досі залишається загадкою для вчених. Вони не припиняють спроби передбачити динаміку поширення інфекції, відсоток смертності та жадану дату, коли захворюваність по усьому світі піде на спад. Зауважимо, що навесні з’являлося кілька різних математичних моделей щодо розповсюдження коронавірусної інфекції і смертності від неї. Водночас багато творців таких моделей згодом самі визнавали свої прогнози хибними: їхні моделі базувалися на показниках, які у випадку з Covid-19, новим і мало вивченим вірусом, були необґрунтованими. Серед науковців, які визнали свою поразку, наприклад, вчені з Сингапуру: їхній прогноз виявився занадто оптимістичним.
Помилилися і вчені Національної академії наук України, які у середині квітня стверджували, що у нашій країні пік смертності від коронавірусної інфекції може припасти на початок травня.
(для перегляду натисніть на зображення)
При цьому, заступник директора Інституту проблем математичних машин і систем НАН України Ігор Бровченко тоді пояснював, що оприлюднені цифри, – «це не звіт, а, скоріш, інформаційне повідомлення, короткий витяг з прогнозу».
7800 хворих на добу вже 21 жовтня
Автор прогнозу: дослідники Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»
Метод прогнозування: метод подібності в математичному моделюванні, рекурентної нейронної мережі з довгою короткостроковою пам’яттю типу LSTM і нейронної мережі Back Propagation (BPNN)
Що прогнозують: В Україні до 21 жовтня 2020 року кількість виявлених хворих коронавірусом може сягнути 7 800 осіб на добу.
Впродовж найближчих 10 днів кількість летальних випадків від вірусу зросте з 71 до 104 смертей на добу, а кількість нових хворих, які будуть потребувати шпиталізації, – підскочить більш ніж на 40%. З огляду на те, що завантаженість ліжко-місць у закладах охорони здоров’я першої хвилі за останні п’ять днів становить у середньому 60% по країні, це означає, що вже скоро ми отримаємо стовідсоткове заповнення.
«Кількість тих, хто одужав буде значно нижчою, ніж кількість тих, хто захворів, і становитиме, за короткостроковим прогнозом науковців КПІ, 2 266 осіб за добу 21 жовтня 2020 року», – йдеться у повідомленні науковців. Зростання кількості хворих в Україні залишиться експоненційним (тобто чим більша величина, тим сильніше вона зростає). Показник летальності в Україні виросте з 2,01 до 2,65%.
Графік прогнозу зростання кількості інфікованих на день
Пік епідемії в Україні припаде на квітень 2021
Автор прогнозу: Міжнародний інститут менеджменту (Київ)
Метод прогнозування: Автори роботи називають модель «суто математичною, заснованою на законах статистики». Серед вхідних даних були наступні параметри:
- при відсутності вакцини захворіють всі;
- від 25% до 40% населення володіє природним імунітетом до Covid-19;
- близько 60-65% населення переносить хворобу безсимптомно;
- ті, хто перехворів, отримують довічний імунітет, тобто другої хвилі не буде;
- вакцина в Україні з'явиться не раніше травня-червня 2021 року;
- уряд не буде вживати активних заходів щодо припинення поширення Covid-19.
Що прогнозують: Пік епідемії в Україні припаде на квітень 2021.
Кількість виявлених хворих становитиме від 25 до 30 тис. на день.
Кількість підтверджених випадків до 1 травня 2021 року перевищить 4 млн.
Графік прогнозу зростання кількості інфікованих на день в Україні
Автори дослідження роблять два важливі зауваження. По-перше, лабораторна галузь із виявлення Covid-19 працює на межі вже зараз і її здатність провести навіть 25-30 тис. тестів в день під питанням. Потрібно ж буде проводити в 4-5 разів більше тестів. «Тут на нас чекає колапс діагностики через відсутність ресурсу і можливостей, якщо нічого не буде зроблено», – зазначають науковці.
По-друге, оприлюднений сценарій автори назвали «середньо-песимістичним» і зауважили, що реальність може виявитися не тільки кращою, але і гіршою.
Нагадаємо, що Всесвітня організація з питань охорони здоров’я повідомляла, що одужання від Covid-19 не гарантує імунітету, а Міністерство охорони здоров’я України вже неодноразово фіксувало випадки повторного інфікування коронавірусом.
Понад 20 тис. смертей на кінець року
Автор прогнозу: Київська школа економіки
Метод прогнозування: у даному прогнозі враховувалось лише чутливість коронавірусу до фактору сезонності
Що прогнозують: До кінця року кількість померлих від коронавірусної інфекції сягне 5 тис., а можливо, перевищить 20 тис.
Зелена пряма показує, як розвивалися б події за умови чутливості коронавірусної інфекції до температури повітря, тобто якби розповсюджуваність інфекції залежала від сезону і влітку знижувалась на 70% порівняно з холодною порою. Жовта лінія – це так званий середній сценарій, за якого сезонна стримуваність становила б 21%. Чорний сценарій – якби поширення інфекції не залежало від сезонності. Червона лінія - поточна ситуація з кількістю смертельних випадків (тут КШЕ уточнює, що значна частина смертей від коронавірусу залишається недіагностованою).
Що кажуть медики?«Усі ці прогнози видаються реалістичними, – зазначила у коментарі «Главкому» епідеміолог Катерина Сояк. – У кожної інфекції є коефіцієнт, що показує, скількох здорових може заразити один хворий. У Covid-19 цей показник на сьогодні складає 3,4. Тобто 7,8 тис. на добу (до кінця жовтня) – реальне число».
Прогноз щодо піку інфекції у квітні-2021 також видається експерту схожим на правду. «Розумієте, по суті, ми зараз проходимо лише першу хвилю інфекції – весняним нокдауном ми відтягли її у порівнянні з європейськими країнами. Тепер їх накриває друга хвиля», – пояснює Сояк.
Як писав «Главком», епідеміолог Володимир Курпіта прогнозував, що друга хвиля коронавірусної хвороби в Україні почнеться взимку.
Світ накриє друга хвиля коронавірусу до січня 2021 року
Автор прогнозу: Французький Національний центр наукових досліджень.
Метод прогнозування: Дослідники враховували лише загальну кількість заражень Covid-19 у кожній країні, а також динаміку переміщення всередині країни та між європейськими державами з березня по липень 2020 року. «Не було необхідності враховувати такі фактори, як рівень соціального дистанціювання – середня кількість людей у домогосподарстві або інші критерії, які вимагаються в інших моделях. Чим більше параметрів ми інтегруємо, тим більше можливостей варіацій на кожній території, і саме це може ускладнити масштабне моделювання», – пояснює лідер групи дослідників фізик Джакомо Каччіапалія. Однак, за словами науковця, така методика дозволяє робити лише загальний прогноз.
Що прогнозують: У грудні кількість людей у всьому світі, інфікованих коронавірусом, досягатиме 600 тис. за добу.
Графік прогнозу зростання кількості інфікованих на день у світі
Італія, червона – Франція, синя – велика Британія" width="941" height="214" itemprop="image" class="image_up" />
За прогнозами дослідників, всі європейські країни досягнуть піку другої хвилі пандемії найпізніше до січня 2021 року. Кількість інфікованих буде вищою, ніж під час першої хвилі – навесні цього року.
У Франції ж пік прогнозується вже у кінці жовтня. У Сполученому Королівстві кількість нових інфекцій, як видається, продовжуватиме зростати до середини листопада.
Наталія Сокирчук, «Главком»
Коментарі — 0