Návrh a analýza epidemiologického modelu pro predikci vývoje COVID-19

Abstract

Cílem této práce byla podrobná analýza některého z dostupných matematických modelů pro predikování vývoje epidemie onemocnění covid-19 v různých zemích světa. Kromě samotné analýzy matematického modelu tato práce obsahuje také detailní popis různých matematických metod využívaných v epidemiologii pro modelování růstu populací a podrobné informace o onemocnění covid-19 způsobeném nákazou virem SARS-CoV-2. Součástí této práce byla také analýza vývoje epidemie covid-19 v globálním i regionálním měřítku na základě dostupných historických dat. Analýza modelu byla provedena zejména v porovnání se skutečnými daty o vývoji epidemie covid-19 ve světě. Pro objektivní výsledky byla v rámci této práce provedena predikce zvoleným logistickým modelem pro 50 zemí napříč světem. Data z těchto predikcí byla následně analyzována a byly z nich vyvozeny závěry o přesnosti predikcí pomocí zvoleného modelu. Detailně byly popsány parametry logistické funkce a byla provedena také jejich analýza z pohledu vývoje těchto parametrů v čase. Praktická část této práce byla realizována v prostředí programu MATLAB.

The objective of this thesis was a detailed analysis of one of the available mathematical models for the prediction of the COVID-19 epidemic in various countries in the world. Apart from the analysis of the mathematical model itself this thesis also contains a detailed description of various mathematical methods used in epidemiology for population growth modelling and detailed information about the COVID-19 disease caused by the SARS-CoV-2 virus. Another part of this thesis was the analysis of the COVID-19 epidemic development on a regional and global scale based on available historical data. The analysis of the model was carried out mainly in comparison with actual data about the COVID-19 epidemic development in the world. To achieve objective results a prediction for 50 countries was made using a chosen logistic model. Data obtained by these predictions were then analysed and conclusions were made about the accuracy of predictions generated by the chosen model. The parameters of the logistic function were described in detail, and they were analysed from the perspective of their development in time. The practical part of this thesis was conducted in the MATLAB program environment.