Modelo SEAIHR del brote MERS en Korea del año 2015

Continuando con el post anterior, aqui tenemos el modelo SEAIHR del brote MERS en la República de Korea durante el año 2015.
El modelo SEAIHR es una evolución del modelo SEIR tradicional , e incluye dos estados (compartimientos) adicionales:

  Susceptible -> Expuesto -> Asintomático -> Infectado > Hospitalizado -> Recuperado

En el enlace PLOS|ONE tenemos el artículo con los detalles de este modelo y su aplicación al brote de Korea.

El script Arduino se muestra a continuación
 
//// // SEAIHR 2015 MERS-CoV in the Republic of Korea // https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0144778#pone-0144778-t002 // JLG biolansys 02/2020 // int i,j,t ; float alfa,beta,beta1,beta2,beta3,gamma,zeta,zeta0,sigma,k1,k2,k20,lambda,theta,mu,nu,tfac,R0; float pop,sus,expo,inf,rec,asi,hos; float s1,e1,i1,r1,a1,h1; void SEAIHR(float sus,float expo,float inf,float rec,float asi,float sigma,float lambda,float k1,float k2,float gamma,float zeta,float beta1,float beta2,float beta3,int tfac,int t) { pop=sus+expo+inf+rec+hos+asi; // Total Population sigma=sigma/tfac; lambda=lambda/tfac; k1=k1/tfac; k2=k2/tfac; gamma=gamma/tfac; zeta=zeta/tfac; beta1=beta1/pop/tfac; beta2=beta2/pop/tfac; beta3=beta3/pop/tfac; //Serial.print ("Susceptible" ); Serial.print(" "); //Serial.print ("Exposed" ); Serial.print(" "); //Serial.print ("Asynthomatic" ); Serial.print(" "); Serial.print ("Infected" ); Serial.print(" "); Serial.print ("Hospitalized" ); Serial.print(" "); //Serial.print ("Recovered" ); Serial.print(" "); //Serial.print ("Population" ); Serial.print(" "); for (i=1;i<=t;i++) { s1= - beta1*sus*asi - beta2*sus*inf - beta3*sus*hos ; e1= beta1*sus*asi + beta2*sus*inf + beta3*sus*hos - ( sigma) *expo; a1= (1- gamma)*sigma*expo - k1 * asi ; i1= gamma*sigma*expo - lambda*inf; h1= lambda*inf - k2*hos - zeta*hos; r1= k1*asi + k2*hos + zeta*hos ; //Serial.print (sus); Serial.print(" "); //Serial.print (expo); Serial.print(" "); //Serial.print (asi); Serial.print(" "); Serial.print (inf); Serial.print(" "); Serial.print (hos); Serial.print(" "); //Serial.print (rec); Serial.print(" "); //Serial.print ( pop); Serial.println(" "); sus=sus + s1; expo=expo + e1; asi=asi + a1; inf=inf + i1; hos=hos + h1; rec=rec + r1; } } void setup() { Serial.begin(115200); } void loop() { sus=49519960.0; expo=22.0; inf=1.0; rec=0.0 ; hos=0.0; asi=20.0; tfac=5.0; t=500; sigma=1.0/5.2; lambda=1.0/5.0; k1=1.0/5.0; k2=1.0/7.0; gamma=0.0348 ;zeta=1.0/15.0; beta1=0.8756; beta2=0.7833; beta3=0.4568; /* k2=5.0; for (j=0;j<5;j++) { k20=1.0/k2; SEAIHR(sus,expo,inf,rec,asi,sigma,lambda,k1,k20,gamma,zeta,beta1,beta2,beta3,tfac,t); k2= k2 + 1.0; delay (1000); } delay (10000); */ k2=1.0/7.0; zeta=1.0; for (j=0;j<42;j++) { zeta0=1.0/zeta; SEAIHR(sus,expo,inf,rec,asi,sigma,lambda,k1,k2,gamma,zeta0,beta1,beta2,beta3,tfac,t); zeta=zeta + 1.0; delay (1000); } delay (10000); }     En el script tenemos comentadas algunas variables, de tal forma que sólo se muestran los valores de Infectados y Hospitalizados, Adicionalmente, en la sección loop() hay dos rangos de emulación que permiten variar un parámetro del modelo para ver como las variables cambian.

A continuación un gif animado con el segundo rango del parámetro zeta.