A package for compartmental epidemic modelling
Project description
Пакет epidemmo
Пакет для создания эпидемиологических моделей. Структура создаваемых моделей основана на идеях компартментального моделирования.
Импорт пакета
import epidemmo
Создание простой SIR модели
from epidemmo import ModelBuilder
from matplotlib import pyplot as plt
builder = ModelBuilder()
builder.add_stage('S', 100).add_stage('I', 1).add_stage('R')
builder.add_factor('beta', 0.4).add_factor('gamma', 0.1)
builder.add_flow('S', 'I', 'beta', 'I').add_flow('I', 'R', 'gamma')
model = builder.build()
result_df = model.start(70)
result_df.plot(title='SIR', ylabel='population', xlabel='time')
plt.show()
start(70)
- метод, который принимает длительность моделирования, а возвращает pd.DataFrame с результатами моделирования.
Результаты моделирования
Использование стандартных моделей
Пакет содержит несколько стандартных эпидемиологических моделей.
from epidemmo import Standard
model = Standard.get_SIR_builder().build()
result = model.start(40)
Вы можете изменить стартовую численность каждой стадии, а также изменить значение параметров модели.
from epidemmo import Standard
model = Standard.get_SIR_builder().build()
model.set_start_stages(S=1000, I=10, R=0)
model.set_factors(beta=0.5)
Вывод и запись табличных результатов
После запуска модели Вы можете вывести результаты в виде таблицы (PrettyTable) в консоль.
from epidemmo import Standard
model = Standard.get_SIR_builder().build()
model.start(60)
model.print_result_table()
или записать результаты в csv файлы, включая
- файл с изменением численности каждой стадии
- файл с изменением значений всех параметров во времени
- файл с изменением интенсивности потоков модели во времени
from epidemmo import Standard
model = Standard.get_SIR_builder().build()
model.start(60)
model.write_results()
Получение системы LaTex уравнений
Вы можете получить LaTex уравнения модели.
Для этого при добавлении факторов необходимо указать свойство latex_repr
.
Вы можете использовать параметр simplified
для упрощения уравнений (представления в классическом варианте).
from epidemmo import ModelBuilder
builder = ModelBuilder()
builder.add_stage('S', 100).add_stage('I', 1).add_stage('R')
builder.add_factor('beta', 0.4, latex_repr=r'\beta').add_factor('gamma', 0.1, latex_repr=r'\gamma')
builder.add_flow('S', 'I', 'beta', 'I').add_flow('I', 'R', 'gamma')
model = builder.build()
latex_str = model.get_latex()
print(latex_str)
latex_str_simplified = model.get_latex(simplified=True)
print(latex_str_simplified)
Будут сформированы следующие системы дифференциальных уравнений:
\begin{equation}\label{eq:SIR_full}
\begin{cases}
\frac{dS}{dt} = - S \cdot (1 - (1 - \frac{\beta}{N})^{I})\\
\frac{dI}{dt} = S \cdot (1 - (1 - \frac{\beta}{N})^{I}) - I \cdot \gamma\\
\frac{dR}{dt} = I \cdot \gamma\\
\end{cases}
\end{equation}
\begin{equation}\label{eq:SIR_classic}
\begin{cases}
\frac{dS}{dt} = - \frac{S \cdot \beta \cdot I}{N}\\
\frac{dI}{dt} = \frac{S \cdot \beta \cdot I}{N} - I \cdot \gamma\\
\frac{dR}{dt} = I \cdot \gamma\\
\end{cases}
\end{equation}
Для компиляции необходимо подключить пакет amsmath
Результат компиляции LaTex выглядит следующим образом:
Project details
Download files
Download the file for your platform. If you're not sure which to choose, learn more about installing packages.
Source Distribution
Built Distribution
Hashes for epidemmo-0.0.10-py3-none-any.whl
Algorithm | Hash digest | |
---|---|---|
SHA256 | abde1eaed9f274b5d2c75d993af5e2d40b70efc13e8c96696b685baf67927a6b |
|
MD5 | 1c40fb5dd6463812eb59c2566b2674d8 |
|
BLAKE2b-256 | fcfaa7c8668a2c54937a492c4bc3d4a773be8e3dfc103a2b2eb4ad741dcc163d |