التنبؤ بآثار فيروس كورونا كوفيد – 19 باستخدام الرياضيات

يقوم فريق الباحثين، بإشراف الدكتور ديميتريس جوسيس، أستاذ الهندسة الميكانيكية في جامعة خليفة، بتطوير المعادلات الرياضية الداعمة لتحليل العديد من نماذج انتشار فيروس كورونا المستخدمة في الوقت الراهن، وذلك بهدف فهم ديناميكيات تفشي الوباء، حيث تساهم نتائج التحليل في دعم سياسات الصحة العامة والجهود الرامية لمواجهة انتشار الفيروس وتأثيره على المجتمع.

وتهدف النماذج والمعادلات الرياضية إلى التنبؤ بالأمور التي تتمثل بكيفية انتشار المرض ومجموع عدد المصابين بالفيروس ومدة الوباء، كما يمكن لهذه النماذج تقييم العديد من المعايير الوبائية كالتنبؤ بنسبة انتشار الفيروس في وقت محدد وانتقاله وتقييم أثر إجراءات الصحة العامة المختلفة في التحكم بنتيجة الوباء.

وفي هذا الصدد، قال الدكتور ديميتريس: "نسعى في الوقت الحالي إلى تطوير هذه المعادلات لتحديد الدرجة التي تؤثر بها التدابير المختلفة (كالتباعد الاجتماعي ومعدل الاستشفاء) على تطور تفشي فيروس كورونا المستجد والسيطرة عليه. وسيعتمد هذا المشروع على النماذج والمعادلات الرياضية الهيكلية المستخدمة بشكل واسع النطاق في تحليل انتشار الأمراض عن طريق انتقال الفيروسات والبكتيريا والفطريات".

سيقوم فريق الدكتور ديميتريس بتطبيق التحليلات على نماذج الأمراض التي تشمل النماذج الهيكلية المستخدمة في عملية التنبؤ بتأثير الأمراض. ويعمل تحليل المقياس الزمني على تحقيق الفهم الأعمق من خلال تحديد خصائص أجزاء النموذج الرئيسة والأجزاء غير الهامة. وبذلك، يتمكن الفريق البحثي من تحديد ماهية الإجراءات التي تساهم بدورها في الحد من انتشار المرض.

وأضاف الدكتور ديميتريس: "يركز جزء كبير من المؤلفات المتعلقة بفيروس كورونا المستجد على النماذج الهيكلية، ومن أمثلة ذلك الانتشار الدولي للفيروس من مدينة أوهان والتنبؤ بالأعداد الناتجة عن تفشي الفيروس وتقييم دور القيود المفروضة على السفر في الحد من عدد الحالات المصابة وتأثير الفيروس على مختلف الفئات العمرية. وقد ساهمت العوامل السابقة في معالجة المشكلة، إلا أنها لم تتمكن من اختبار ديناميكيات العملية خاصة فيما يتعلق بمسألة المقياس الزمني لمراحل تفشي الوباء".

وقال الدكتور ديميتريس: "يكشف تحليل المقياس الزمني عن الآليات التي تتحكم بتطور النظام، حيث سيقوم مشروعنا بتحديد مكونات النموذج التي تتحكم بديناميكيات تطور الوباء واحتمالية تجدده والتي تتمثل بمعدلات التلامس وفترات العدوى وأثر عدم الالتزام بالتباعد الجسدي".