A City Scale Multi-Agent Network Model of the Impact of Weaponized Biological Diseases
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Bei dem Versuch, sich auf Angriffe vorzubereiten, müssen politische Entscheidungsträger in der Lage sein, die Konsequenzen ihrer Entscheidungen in verschiedenen Situationen zu durchdenken. Betrachten Sie zum Beispiel versuchen zu entscheiden, ob alle US-Bürger gegen Pocken geimpft werden sollten.Spekulationen über die möglichen Verwüstungen, die Pocken anrichten könnten, gibt es zuhauf.Medizinische Experten, Wissenschaftler und politische Entscheidungsträger brauchen eine Denkweise durch den Morast komplexer Zusammenhänge, um zu verstehen, ob verschiedene Impfungs- oder Eindämmungsstrategien wirksam sein werden. Leider sind viele existierende Modelle ziemlich begrenzt, da sie nur für eine einzige Krankheit gelten, Faktoren wie die Stadtgeographie, die die Ausbreitung von Krankheiten beeinflussen können, oder die Art und Weise, wie Menschen ihre sozialen Netzwerke nutzen (wer mit wem befreundet ist), um Informationen wie z. B. wann zum Arzt zu gehen, um behandelt zu werden. Im Algemeinen,In der Lage zu sein, die Auswirkungen groß angelegter biologischer Angriffe und die Wirksamkeit von Eindämmungspolitiken abzuschätzen, ist aus einer Intelligenz- und Planungsperspektive erforderlich und erfordert Überlegungen zu sozialen Reaktionen und Krankheitsprozessen als komplexes soziales System.
In BioWar kombinieren wir modernste Computermodelle von sozialen Netzwerken, Kommunikationsmedien, Krankheitsmodellen, demographisch genauen Agentenmodellen, Winddispersionsmodellen und einem diagnostischen Fehlermodell zu einem einzigen integrierten Modell der Auswirkungen eines Angriffs auf eine Stadt. Im Gegensatz zu herkömmlichen Modellen, die hypothetische Städte betrachten, kann der Analyst in BioWar reale Städte anhand von Volkszählung, Schulweg und anderen öffentlich verfügbaren Informationen untersuchen. Darüber hinaus modelliert BioWar nicht nur Informationen über die Anzahl der Infektionen, sondern auch die Agenten während ihres Lebens – sowohl die Gesunden als auch die Infizierten.Auf diese Weise kann der Analyst die Auswirkungen verschiedener Angriffe und Aufbewahrungsrichtlinien auf Faktoren wie Fehlzeiten, medizinische Webtreffer, medizinische Telefonanrufe, Versicherungsansprüche, Sterberate und rezeptfreie Apothekenkäufe beobachten. BioWar geht über bestehende epidemiologische Modelle hinaus, die bei der Vorhersage von Krankheitsausbrüchen nicht die Heterogenität sozialer Netzwerke und die geografische Verteilung der Menschen berücksichtigen.
BioWar ist ein Versuch, ein skalierbares und präzises Simulationswerkzeug zu entwickeln, um die Ausbreitung von Krankheiten und das Verhalten von Krankheitserregern als Reaktion auf Krankheiten und Krankheiten zu untersuchen. Glauben Sie, dass es dazu dienen wird, Forschern zu helfen, bewaffnete biologische Angriffe auf Stadtebene zu verstehen, vorherzusagen und zu analysieren und sich an „Was-wäre-wenn“ -Analysen zu beteiligen, um die Entscheidungsfindung in diesem komplexen sozio-technischen Politikbereich zu unterstützen. Forexample, es kann in einem „Was-wäre-wenn“ -Modus verwendet werden, um die Auswirkungen und die Reaktion auf verschiedene bewaffnete Angriffe auf ansteckende und nicht ansteckende Krankheiten underhigh-alert und no-Alert-Bedingungen zu untersuchen.
Version 2.1 wurde an 3 Städten getestet, kann 2,5 Millionen Agenten und 2 Jahre Interaktionen in 1 Verarbeitungstag auf einem 4-Prozessorsystem verarbeiten und enthält Modelle von 60 Krankheiten. Kernmodule sind: Stadt Generation, SocialNetwork Generation, Agent Verhalten, Krankheit (Übertragung, Progression andDiagnosis), Wetter (wind und klima), Angriff Generation, Aerosolized Dispersion. Tatsächliche Volkszählung, geografisch, und Verhaltensinformationen als Inputs verwendet. Ausgaben, die die tatsächlichen Datenströme für Fehlzeiten, Notaufnahme- und Notarztbesuche, OTC-Käufe usw. widerspiegeln..
Version 2.2 wurde optimiert und auf 5 Städten getestet.
Am CASOS Summer Institute haben CASOS-Doktoranden die Möglichkeit, ihre Projekte und Arbeiten, einschließlich der Arbeit an BioWar, zu präsentieren und zu diskutieren. Das Poster des CASOS Summer Institute 2008 für BioWar lautet:
„Infectious Disease Modeling Using BioWar“
Zusätzliche Informationen:
Estnische Übersetzung mit freundlicher Genehmigung von Karolin Lohmus.
Einführung in BioWar (PDF)
Präsentationsfolien: „BioWar: A Scalable Multi-Agent Model of Weaponized Biological Attacks with a High-Degree of Realism“ – 14. Juli 2005 (PDF)
Präsentationsfolien: „Biowar: A Scalable Multi-Agent Model for Biological and Chemical Incidents“ – 23. Februar 2006 (PDF)
Biowar Readme (.txt)