Классификация общих случаев заражения коронавирусом COVID-2019 в Испании

CLASSIFICATION OF TOTAL CORONAVIRUS CASES IN SPAIN

Abilbek Akniyet

Student of L.N. Gumilyov Eurasian National University, Kazakhstan, Nur-Sultan

Aigerim Aubakirova

Student of L.N. Gumilyov Eurasian National University, Kazakhstan, Nur-Sultan

Gauhar Begimova

Student of L.N. Gumilyov Eurasian National University, Kazakhstan, Nur-Sultan

Yesbol Adeiuly

Student of L.N. Gumilyov Eurasian National University, Kazakhstan, Nur-Sultan

Almat Iliussyz

Student of L.N. Gumilyov Eurasian National University, Kazakhstan, Nur-Sultan

Аннотация. В работе на основе анализа данных диагностической карты распространения общего количества случаев заражения новой коронавирусной инфекцией COVID-2019 в Испании с 15 февраля по 14 апреля 2020 года получена классификация фаз инкубации по времени и по каналам: 3 542, 9 999, 53 366 или в сумме 66 907 человек в течение 6, 2, 17 или в итоге 27 дней на левосторонних, соответственно: 50 968, 11 596, 2 739 или в сумме 65 303 человек в течение 21, 6, 6 или в итоге 33 дней на правосторонних доверительных интервалах со стандартными отклонениями на 1 217, 811, 406 и 317, 627, 941 человек, а также оценка индекса коррекции распространения – 192 человек от 1 000 случаев эпидемического заражения.

Abstract. Based on the analysis of data from the diagnostic distribution map of the total number of cases of new coronavirus infection COVID-2019 in Spain from February 15 to April 14, 2020, the classification of incubation phases by time and channels was obtained: 3,542, 9,999, 53,366 or a total of 66,907 people for 6, 2, 17 or a total of 27 days on the left side, respectively: 50,968, 11,596, 2,739 or a total of 65,303 people for 21, 6, 6 or a total of 33 days on the right side confidence intervals with standard deviations of 1,217, 811, 406 and 317, 627, 941 people, as well as an estimate of the spread correction index-192 people from 1,000 cases of epidemic infection.

Ключевые слова: Испания, COVID-2019, анализ данных, диагностическая карта, компьютерное моделирование.

Keyword: Spain, COVID-2019, data analysis, diagnostic map, computer modeling.

Известно, что глубокий анализ причины, условия и механизмов развития популяции вируса-возбудителя как по времени и по территории, так и по группам населения позволяет прогнозировать уровни характеристик эпидемической заболеваемости страны и планировать мероприятий по локализации очагов и путей передачи эпидемии с помощью коррекции количества и норм проявления эпидемического процесса по интенсивности и по неравномерности, в частности количества и норм восприимчивости и зараженности населения, выздоровления (или смертности) и выписанных пациентов.

В связи с этим разработка и реализация цифровых инструментов науки о данных для исследования динамики эпидемического процесса в режиме реального времени является актуальной задачией в решении проблем по улучшению благосостояния населения и развития общества.

Так, приводим широкий обзор информационно-аналитических, научно-практических источников, посвященных к проблемам развития эпидемического процесса [10], в частности проекты SIR, SIR Agent Based Calibration, SIR Agent Based Networks, Epidemic and Clinic with Accumulating Concern [11], SI Model, SI Innovation Model, SIR, SIR Model Threshold [9] и анализу ситуации в Испании за период с 15 февраля по 14 апреля 2020 года, в частности в работе [5] критически оценены предложения. Ранее коронавирусная инфекция 2019-nCoV - COVID-19 (болезнь Крона-Вирус коротка для 2019 г.) - возможная острая респираторная инфекция, вызванная коронавирусом SARS-CoV-2 (2019-nCoV). Это опасное заболевание, которое может быть как острой, так и тяжелой острой респираторной вирусной инфекцией легких, осложнение которой может включать синдром острого респираторного стресса или вирусную пневмонию, которая вызывает фатальную дыхательную недостаточность. Наиболее распространенными симптомами являются лихорадка, слабость и сухой кашель.

Вирус распространяется каплями вируса в воздухе во время кашля или чихания, а также при распространении вируса на поверхность, а затем в глаза, нос или рот. Эффективные меры предосторожности включают частое мытье рук и соблюдение гигиены дыхания. Болезнь вызывает новый вирус, люди не застрахованы от него, поэтому люди всех возрастов подвержены инфекции [6].

Специального противовирусного лечения или профилактики против этой болезни не существует. В большинстве случаев (около 80%) никакого специального лечения не требуется, и выздоровление происходит спонтанно. Тяжелые формы заболевания развиваются у пожилых людей и людей с определенными заболеваниями, включая астму, диабет и сердечные заболевания. В тяжелых случаях средства используются для поддержания функции жизненно важных органов.

Пандемия COVID-19 является пандемией коронавирусной инфекции COVID-19, вызванной коронавирусом SARS-CoV-2. Пандемия В конце декабря 2019 года в городе Ухань в центральной провинции Хубэй в Китае начались первые случаи пневмонии неизвестного происхождения в связи с местным рынком животных и морепродуктов Хуан. 31 декабря 2019 года власти Китая сообщили Всемирной организации здравоохранения о вспышке неизвестной пневмонии.

Ухань был помещен в карантин 22 января; С 24 января - районы города, прилегающие к Ухани. Вирус был обнаружен во всех провинциальных администрациях Китая [12].

30 января ВОЗ признала новую эпидемию коронавируса международной чрезвычайной ситуацией в области здравоохранения. 11 февраля 2020 г. болезнь была переименована в новую коронавирусную болезнь (COVID-2019). Китайские ученые определили возбудителя - новый коронавирус и установили генетическую связь с последовательностью его генома. Вирус имеет не менее 70% SARS-CoV злокачественных острых респираторных синдромов (по генетической последовательности) и поэтому называется SARS-CoV-2. Инкубационный период обычно составляет около 5 дней, но может длиться от 2 до 14 дней. Болезнь заразна до появления симптомов.

Особенностью современной пандемии, с которой трудно бороться, является длительный инкубационный период. Другим недостатком является большое количество бессимптомных пациентов, то есть люди с коронавирусной инфекцией не проявляют клинических проявлений, несмотря на то, что они могут заразить других [8].

11 марта 2020 г. ВОЗ объявила эпидемию пандемией, а 13 марта Европа стала ее эпицентром. 24 марта китайские власти сняли большинство социальных и экономических ограничений, введенных страной, заявив, что распространение вируса было «в значительной степени заблокировано».

По состоянию на 23 апреля (07:31 по Гринвичу) было подтверждено 2 640 929 случаев заражения в 210 странах и территориях, 184 283 смертельных случая, 722 717 человек были вылечены, а уровень смертности от всех зарегистрированных инфекций составляет 20%. Число районов, затронутых пандемией, - это Соединенные Штаты, Европа (Италия, Испания, Германия, Франция, Великобритания, Россия), Турция, Китай, Иран, а число погибших от пандемии - Соединенные Штаты, Европа (Италия, Италия). Испания, Франция, Великобритания, Бельгия, Германия, Нидерланды), Иран, Бразилия.

Первый случай коронавирусной инфекции в Испании (COVID-19) был зарегистрирован 31 января 2020 года на острове Гомер (Канарские острова). Турист из Германии заболел. 24 февраля 2020 года, в рамках пандемии COVID-19 в Италии, Испания подтвердила случаи заболевания коронавирусом с участием итальянского врача-ломбарда в отпуске на Тенерифе. Некоторые люди на Тенерифе заболели сразу после посещения врача. Зараженные люди были выявлены на материковой части Испании после посещения Италии. По состоянию на 13 марта 2020 года случаи были зарегистрированы во всех 50 провинциях Испании [4].

25 марта 2020 года число смертей от COVID-19 в Испании превысило число смертей в материковом Китае и заняло второе место после числа смертей в Италии. По состоянию на 1 апреля число подтвержденных случаев в Испании превысило 100 000, а 2 апреля число смертей от COVID-19 в Испании превысило 10 000. По состоянию на 24 апреля 2020 года в Испании было выявлено 219 764 случая заболевания, из которых, по официальным данным, выздоровело 92 355 человек и умерло 22 524 человека [3].

В Испании действует одна из самых строгих мер содержания в Европе: взрослым разрешено покидать свои дома только в индивидуальном порядке, чтобы купить еду или лекарства, поехать на работу или погулять с собаками. Премьер-министр Педро Санчес объявил в выходные дни, что ограничения будут сняты, и что детям разрешат выходить на улицу вместе с родителями с 27 апреля [3].

Пусть имеем диагностическую карту Kerimkhulle [1] распределения данных по правилу «трех сигм» на двусторонние, соответственно (L: k · σ_L; L: (k+1) · σ_L), k = – 1, – 2, – 3 – левосторонние и (R: (k–1) · σ_R; R: k · σ_R), k = 1, 2, 3 – правосторонние доверительные интервалы нормального распределения случайных величин с доверительной вероятностью 0,0214; 0,1359; 0,3413; 0,3413; 0,1359; 0,0214 со суммой 0,9973; полученной из открытых данных проекта мировой статистики в режиме реального времени (см. Табл. 1) для оценки эффективности принимаемых мер в борьбе с популяцией вируса в Испании за период с 15 февраля по 14 апреля 2020 года, где σ_{[ ]} – стандартное отклонение случае заражения (см. Табл. 1-2, Рис. 1).

Таблица 1.

Информационная база данных, в случаях заражения

Тогда эмпирическая реализация вычислимой модели диагностической карты распространения общего количества случаев заражения новой коронавирусной инфекцией COVID-2019 в Испании с 15 февраля по 14 апреля 2020 года (см. Табл. 1-2, Рис. 1) и макросов программного продукта MS Excel: Данные → Анализ "что, если" → Подбор параметра позволяют получить [7]:

– идентификация фаз – первой волны инкубации с 15 февраля по 31 марта, второй волны инкубации с 1-го по 14 апреля (см. Рис. 1);

– распределение частот численности заболевших: 3 542, 9 999, 53 366 или в сумме 66 907 человек (см. Табл. 2, столбец (vii)), соответственно в течение 6, 2, 17 или в итоге 27 дней (см. Табл. 2, столбец (vi)) по каналам левосторонних доверительных интервалов (см. Рис. 1);

– распределение частот численности заболевших: 50 968, 11 596, 2 739 или в сумме 65 303 человек (см. Табл. 2, столбец (vii)), соответственно в течение 21, 6, 6 или в итоге 33 дней (см. Табл. 2, столбец (vi)) по каналам правосторонних доверительных интервалов (см. Рис. 1);

Таблица 2.

Распределение частот численности заболевших, в человек

– оценка левосторонней коррекции фаз на 13 417 человек, в частности переоценка – 2 881, недооценка – 7 791 и 2 745 человек (см. Табл. 2, столбцы (viii)-(x)) и стандартного отклонения, соответственно по каналам доверительных интервалов на 1 217, 811, 406 человек (см. Табл. 2, столбец (iii); Рис. 1);

– оценка правосторонней коррекции фаз на 11 971 человек, в частности переоценка – 7 586, недооценка – 2 158, переоценка – 2227 человек (см. Табл. 2, столбцы (viii)-(x)) и стандартного отклонения, соответственно по каналам доверительных интервалов на 317, 627, 941 человек (см. Табл. 2, столбец (iii); Рис. 1).

Рисунок 1. Диагностическая карта распространения COVID-2019

Таким образом, на основе анализа данных диагностической карты распространения общего количества случаев заражения новой коронавирусной инфекцией COVID-2019 в Испании с 15 февраля по 14 апреля 2020 года получена классификация фаз инкубации по времени и по каналам: 3 542, 9 999, 53 366 или в сумме 66 907 человек в течение 6, 2, 17 или в итоге 27 дней (см. Табл. 2, столбцы (vi) и (vii); Рис. 1) на левосторонних, соответственно: 50 968, 11 596, 2 739 или в сумме 65 303 человек в течение 21, 6, 6 или в итоге 33 дней (см. Табл. 2, столбцы (vi) и (vii); Рис. 1) на правосторонних доверительных интервалах со стандартными отклонениями на 1 217, 811, 406 и 317, 627, 941 человек (см. Табл. 2, столбец (iii); Рис. 1), а также оценка индекса коррекции распространения – 192 человек от 1 000 случаев эпидемического заражения (см. Табл. 2, столбец (iii)).

В заключение отметим, что работа подготовлена при финансовой поддержке АО «Фонд науки» Республики Казахстан, проект № 0196-18-ГК «Egistic – онлайн платформа для мониторинга и управления посевных площадей сельскохозяйственных культур по технологии дистанционного зондирования земли».