六个模型的区别

  • SI-Model

import scipy.integrate as spi
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt # N为人群总数
N = 10000
# β为传染率系数
beta = 0.25
# gamma为恢复率系数
gamma = 0
# I_0为感染者的初始人数
I_0 = 1
# S_0为易感者的初始人数
S_0 = N - I_0
# T为传播时间
T = 150 # INI为初始状态下的数组
INI = (S_0,I_0) def funcSI(inivalue,_):
Y = np.zeros(2)
X = inivalue
# 易感个体变化
Y[0] = - (beta * X[0] * X[1]) / N + gamma * X[1]
# 感染个体变化
Y[1] = (beta * X[0] * X[1]) / N - gamma * X[1]
return Y T_range = np.arange(0,T + 1) RES = spi.odeint(funcSI,INI,T_range) plt.plot(RES[:,0],color = 'darkblue',label = 'Susceptible',marker = '.')
plt.plot(RES[:,1],color = 'red',label = 'Infection',marker = '.')
plt.title('SI Model')
plt.legend()
plt.xlabel('Day')
plt.ylabel('Number')
plt.show()

  • SIS-Model

import scipy.integrate as spi
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt # N为人群总数
N = 10000
# β为传染率系数
beta = 0.25
# gamma为恢复率系数
gamma = 0.05
# I_0为感染者的初始人数
I_0 = 1
# S_0为易感者的初始人数
S_0 = N - I_0
# T为传播时间
T = 150 # INI为初始状态下的数组
INI = (S_0,I_0) def funcSIS(inivalue,_):
Y = np.zeros(2)
X = inivalue
# 易感个体变化
Y[0] = - (beta * X[0]) / N * X[1] + gamma * X[1]
# 感染个体变化
Y[1] = (beta * X[0] * X[1]) / N - gamma * X[1]
return Y T_range = np.arange(0,T + 1) RES = spi.odeint(funcSIS,INI,T_range) plt.plot(RES[:,0],color = 'darkblue',label = 'Susceptible',marker = '.')
plt.plot(RES[:,1],color = 'red',label = 'Infection',marker = '.')
plt.title('SIS Model')
plt.legend()
plt.xlabel('Day')
plt.ylabel('Number')
plt.show()

  • SIR-Model

import scipy.integrate as spi
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt # N为人群总数
N = 10000
# β为传染率系数
beta = 0.25
# gamma为恢复率系数
gamma = 0.05
# I_0为感染者的初始人数
I_0 = 1
# R_0为治愈者的初始人数
R_0 = 0
# S_0为易感者的初始人数
S_0 = N - I_0 - R_0
# T为传播时间
T = 150 # INI为初始状态下的数组
INI = (S_0,I_0,R_0) def funcSIR(inivalue,_):
Y = np.zeros(3)
X = inivalue
# 易感个体变化
Y[0] = - (beta * X[0] * X[1]) / N
# 感染个体变化
Y[1] = (beta * X[0] * X[1]) / N - gamma * X[1]
# 治愈个体变化
Y[2] = gamma * X[1]
return Y T_range = np.arange(0,T + 1) RES = spi.odeint(funcSIR,INI,T_range) plt.plot(RES[:,0],color = 'darkblue',label = 'Susceptible',marker = '.')
plt.plot(RES[:,1],color = 'red',label = 'Infection',marker = '.')
plt.plot(RES[:,2],color = 'green',label = 'Recovery',marker = '.')
plt.title('SIR Model')
plt.legend()
plt.xlabel('Day')
plt.ylabel('Number')
plt.show()

  • SIRS-Model

import scipy.integrate as spi
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt # N为人群总数
N = 10000
# β为传染率系数
beta = 0.25
# gamma为恢复率系数
gamma = 0.05
# Ts为抗体持续时间
Ts = 7
# I_0为感染者的初始人数
I_0 = 1
# R_0为治愈者的初始人数
R_0 = 0
# S_0为易感者的初始人数
S_0 = N - I_0 - R_0
# T为传播时间
T = 150 # INI为初始状态下的数组
INI = (S_0,I_0,R_0) def funcSIRS(inivalue,_):
Y = np.zeros(3)
X = inivalue
# 易感个体变化
Y[0] = - (beta * X[0] * X[1]) / N + X[2] / Ts
# 感染个体变化
Y[1] = (beta * X[0] * X[1]) / N - gamma * X[1]
# 治愈个体变化
Y[2] = gamma * X[1] - X[2] / Ts
return Y T_range = np.arange(0,T + 1) RES = spi.odeint(funcSIRS,INI,T_range) plt.plot(RES[:,0],color = 'darkblue',label = 'Susceptible',marker = '.')
plt.plot(RES[:,1],color = 'red',label = 'Infection',marker = '.')
plt.plot(RES[:,2],color = 'green',label = 'Recovery',marker = '.')
plt.title('SIRS Model')
plt.legend()
plt.xlabel('Day')
plt.ylabel('Number')
plt.show()

  • SEIR-Model

import scipy.integrate as spi
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt # N为人群总数
N = 10000
# β为传染率系数
beta = 0.6
# gamma为恢复率系数
gamma = 0.1
# Te为疾病潜伏期
Te = 14
# I_0为感染者的初始人数
I_0 = 1
# E_0为潜伏者的初始人数
E_0 = 0
# R_0为治愈者的初始人数
R_0 = 0
# S_0为易感者的初始人数
S_0 = N - I_0 - E_0 - R_0
# T为传播时间
T = 150 # INI为初始状态下的数组
INI = (S_0,E_0,I_0,R_0) def funcSEIR(inivalue,_):
Y = np.zeros(4)
X = inivalue
# 易感个体变化
Y[0] = - (beta * X[0] * X[2]) / N
# 潜伏个体变化
Y[1] = (beta * X[0] * X[2]) / N - X[1] / Te
# 感染个体变化
Y[2] = X[1] / Te - gamma * X[2]
# 治愈个体变化
Y[3] = gamma * X[2]
return Y T_range = np.arange(0,T + 1) RES = spi.odeint(funcSEIR,INI,T_range) plt.plot(RES[:,0],color = 'darkblue',label = 'Susceptible',marker = '.')
plt.plot(RES[:,1],color = 'orange',label = 'Exposed',marker = '.')
plt.plot(RES[:,2],color = 'red',label = 'Infection',marker = '.')
plt.plot(RES[:,3],color = 'green',label = 'Recovery',marker = '.') plt.title('SEIR Model')
plt.legend()
plt.xlabel('Day')
plt.ylabel('Number')
plt.show()

  • SEIRS-Model

import scipy.integrate as spi
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt # N为人群总数
N = 10000
# β为传染率系数
beta = 0.6
# gamma为恢复率系数
gamma = 0.1
# Ts为抗体持续时间
Ts = 7
# Te为疾病潜伏期
Te = 14
# I_0为感染者的初始人数
I_0 = 1
# E_0为潜伏者的初始人数
E_0 = 0
# R_0为治愈者的初始人数
R_0 = 0
# S_0为易感者的初始人数
S_0 = N - I_0 - E_0 - R_0
# T为传播时间
T = 150 # INI为初始状态下的数组
INI = (S_0,E_0,I_0,R_0) def funcSEIRS(inivalue,_):
Y = np.zeros(4)
X = inivalue
# 易感个体变化
Y[0] = - (beta * X[0] * X[2]) / N + X[3] / Ts
# 潜伏个体变化
Y[1] = (beta * X[0] * X[2]) / N - X[1] / Te
# 感染个体变化
Y[2] = X[1] / Te - gamma * X[2]
# 治愈个体变化
Y[3] = gamma * X[2] - X[3] / Ts
return Y T_range = np.arange(0,T + 1) RES = spi.odeint(funcSEIRS,INI,T_range) plt.plot(RES[:,0],color = 'darkblue',label = 'Susceptible',marker = '.')
plt.plot(RES[:,1],color = 'orange',label = 'Exposed',marker = '.')
plt.plot(RES[:,2],color = 'red',label = 'Infection',marker = '.')
plt.plot(RES[:,3],color = 'green',label = 'Recovery',marker = '.') plt.title('SEIRS Model')
plt.legend()
plt.xlabel('Day')
plt.ylabel('Number')
plt.show()

潜伏期的高峰都会在传染期高峰的前面

基于python的数学建模---传染病六个模型的更多相关文章

  1. Python小白的数学建模课-09 微分方程模型

    小白往往听到微分方程就觉得害怕,其实数学建模中的微分方程模型不仅没那么复杂,而且很容易写出高水平的数模论文. 本文介绍微分方程模型的建模与求解,通过常微分方程.常微分方程组.高阶常微分方程 3个案例手 ...

  2. 使用Python scipy linprog 线性规划求最大值或最小值(使用Python学习数学建模笔记)

    函数格式 scipy.optimize.linprog(c, A_ub=None, b_ub=None, A_eq=None, b_eq=None, bounds=None, method='simp ...

  3. 舆论的力量---数学建模初探(SI模型)

    在高中时除了物理竞赛没有学习外,竞赛的五大学科剩下的四门均有所涉猎及参加,因而精力分散太多.因此下定决心大学时可以广泛涉猎知识,但是主攻的竞赛只能有两个ACM和MCM,如今虽然高考完挂,但学术之心尚存 ...

  4. 基于python yield机制的异步操作同步化编程模型

    又一个milestone即将结束,有了些许的时间总结研发过程中的点滴心得,今天总结下如何在编写python代码时对异步操作进行同步化模拟,从而提高代码的可读性和可扩展性. 游戏引擎一般都采用分布式框架 ...

  5. Python小白的数学建模课-B5. 新冠疫情 SEIR模型

    传染病的数学模型是数学建模中的典型问题,常见的传染病模型有 SI.SIR.SIRS.SEIR 模型. 考虑存在易感者.暴露者.患病者和康复者四类人群,适用于具有潜伏期.治愈后获得终身免疫的传染病. 本 ...

  6. Python小白的数学建模课-B6. 新冠疫情 SEIR 改进模型

    传染病的数学模型是数学建模中的典型问题,常见的传染病模型有 SI.SIR.SIRS.SEIR 模型. SEIR 模型考虑存在易感者.暴露者.患病者和康复者四类人群,适用于具有潜伏期.治愈后获得终身免疫 ...

  7. Python小白的数学建模课-B4. 新冠疫情 SIR模型

    Python小白的数学建模课-B4. 新冠疫情 SIR模型 传染病的数学模型是数学建模中的典型问题,常见的传染病模型有 SI.SIR.SIRS.SEIR 模型. SIR 模型将人群分为易感者(S类). ...

  8. Python数学建模-01.新手必读

    Python 完全可以满足数学建模的需要. Python 是数学建模的最佳选择之一,而且在其它工作中也无所不能. 『Python 数学建模 @ Youcans』带你从数模小白成为国赛达人. 1. 数学 ...

  9. Python小白的数学建模课-16.最短路径算法

    最短路径问题是图论研究中的经典算法问题,用于计算图中一个顶点到另一个顶点的最短路径. 在图论中,最短路径长度与最短路径距离却是不同的概念和问题,经常会被混淆. 求最短路径长度的常用算法是 Dijkst ...

  10. Python小白的数学建模课-15.图论基本概念

    图论中所说的图,不是图形图像或地图,而是指由顶点和边所构成的图形结构. 图论不仅与拓扑学.计算机数据结构和算法密切相关,而且正在成为机器学习的关键技术. 本系列结合数学建模的应用需求,来介绍 Netw ...

随机推荐

  1. KingbaseES V8R6集群维护之--修改数据库服务端口案例

    ​ 案例说明: 对于KingbaseES数据库单实例环境,只需要修改kingbase.conf文件的'port'参数即可,但是对于KingbaseES V8R6集群中涉及到多个配置文件的修改,并且在应 ...

  2. Batch Norm 与 Layer Norm 比较

    一.结论 Batch Norm一般用于CV领域,而Layer Norm一般用于NLP领域 Batch Norm需要计算全局平均,而Layer Norm不需要计算全局平均 二.Batch Norm Ba ...

  3. .Net之接口小知识

    目的 通过一个简单的项目,在原来的文章基础上完善一下常用的几种WebApi编写方式以及请求方式,一方面是用于给我一个前端朋友用来学习调用接口,另一方面让我测试HttpClient的一些效果. 本文示例 ...

  4. 华南理工大学 Python第2章课后小测-2

    1.(单选)下列符号中,有()个是Python的关键字.(1)if    (2)lambda  (3)not   (4) For   (5)None(6)from  (7)True   (8)fina ...

  5. Java安全之freemaker模版注入

    Java安全之freemaker模版注入 freemaker简介 FreeMarker 是一款模板引擎: 即一种基于模板和要改变的数据, 并用来生成输出文本(HTML网页,电子邮件,配置文件,源代码等 ...

  6. 详解字符编码与 Unicode

    人类交流使用 A.B.C.中 等字符,但计算机只认识 0 和 1.因此,就需要将人类的字符,转换成计算机认识的二进制编码.这个过程就是字符编码. ASCII 最简单.常用的字符编码就是 ASCII(A ...

  7. 编写 bzt 脚本的正确姿势

    这是今年1月24日的旧文,发现没在这里发过,就搬运过来了. 声明 本文讨论的使用场景主要为使用已有的 jmx 脚本,并配合 json 对 jmx 脚本进行部分参数的动态修改. 只补充一些官方文档上没有 ...

  8. 8.X 的安装配置简化体现

    文章转载自:https://mp.weixin.qq.com/s/CEYYKUub81mk59B3lqAcBA 节点无需任何安全配置,即可实现 TLS 加密通信.Https 加密通信. TLS 应用于 ...

  9. SkyWalking简要介绍

    什么是 SkyWalking 分布式系统的应用程序性能监视工具,专为微服务.云原生架构和基于容器(Docker.K8s.Mesos)架构而设计.提供分布式追踪.服务网格遥测分析.度量聚合和可视化一体化 ...

  10. RabbitMQ原理和架构图解(附6大工作模式)

    为什么要使用RabbitMQ? 1.解耦 系统A在代码中直接调用系统B和系统C的代码,如果将来D系统接入,系统A还需要修改代码,过于麻烦. 2.异步 将消息写入消息队列,非必要的业务逻辑以异步的方式运 ...