bdim: Biblioteca Digitale Italiana di Matematica

Un progetto SIMAI e UMI

Referenza completa

Pugliese, Andrea:
Cenni su teoria ed utilizzo di modelli matematici per le epidemie
Matematica, Cultura e Società. Rivista dell'Unione Matematica Italiana Serie 1 5 (2020), fasc. n.1, p. 5-15, (Italian)
pdf, djvu.

Sunto

In questa nota divulgativa presento alcuni aspetti della teoria matematica delle epidemie, con particolare attenzione al caso di una nuova infezione emergente, come nel caso del COVID-19. Parto della definizione di numero di riproduzione di base $R_0$, e presento la sua relazione col tasso di crescita esponenziale all'inizio di un'epidemia e con le possibilità di controllo in semplici modelli deterministici. Discuto poi i corrispondenti modelli stocastici, mostrando come in questo caso $R_0$ sia legato alla probabilità che esploda un'epidemia a partire dall'introduzione di pochi infetti. Infine accenno alla struttura dei modelli complessi che vengono attualmente usati come supporto previsionale alle azioni delle autorità sanitarie.
Referenze Bibliografiche
[1]AGUIAR, M., KOOI, B., and STOLLENWERK, N.Epidemiology of Dengue Fever: A Model with Temporary Cross Immunity and Possible Secondary Infection Shows Bifurcations and Chaotic Behaviour in Wide Parameter Regions. Math. Model. Nat. Phenom.3 (2008), 48-70. | fulltext EuDML | fulltext (doi) | MR 2467118 | Zbl 1337.92126
[2]AJELLI, M., GONÇALVES, B., BALCAN, et al. Comparing large-scale computational approaches to epidemic modeling: Agent-based versus structured metapopulation models. BMC Infect. Dis.10 (2010), 190.
[3]AJELLI, M., MERLER, S., PUGLIESE, A., and RIZZO, C.Model predictions and evaluation of possible control strategies for the 2009 H1N1v influenza pandemic in Italy. Epidemiol. Infect.139 (2011), 68-79. | fulltext (doi) | MR 2542098
[4]BALL, F., MOLLISON, D., and SCALIA-TOMBA, G.Epidemics with two levels of mixing. Ann. Appl. Probab.7 (2001), 46-89. | fulltext (doi) | MR 1428749 | Zbl 0909.92028
[5]BALLARD, P. G., BEAN, N. G., and ROSS, J. V.The probability of epidemic fade-out is non-monotonic in transmission rate for the Markovian SIR model with demography. Journal of Theoretical Biology393 (2016), 170-178. | fulltext (doi) | MR 3458489 | Zbl 1343.92460
[6]DIEKMANN, O., HEESTERBEEK, J. A. P., and METZ, J. A. J.On the definition and the computation of the basic reproduction ratio R0 in models for infectious diseases in heterogeneous populations. J. Math. Biol.28 (1990), 365-382. | fulltext (doi) | MR 1057044 | Zbl 0726.92018
[7]FERGUSON, N. M., CUMMINGS, D. a. T., CAUCHEMEZ, S., et al. Strategies for containing an emerging influenza pandemic in Southeast Asia. Nature437, 7056 (2005), 209-214.
[8]GROPPI, M., and DELLA MARCA, R.Modelli epidemiologici e vaccinazioni:da Bernoulli a oggi. Matematica, Cultura e Società. Rivista dell'Unione Matematica Italiana3, 1 (2018), 45-59. | fulltext bdim | fulltext EuDML | MR 3821682
[9]HELLEWELL, J., ABBOTT, S., GIMMA, A., et al. Feasibility of controlling 2019-nCoV outbreaks by isolation of cases and contacts. medRxiv (Jan 2020), https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.02.08.20021162v1.
[10]HETHCOTE, H. W.Qualitative analysis of communicable disease models. Math. Biosci.28 (1976), 335-356. | fulltext (doi) | MR 401216 | Zbl 0326.92017
[11]IANNELLI, M., and MILNER, F.The Basic Approach to Age-structured Population Dynamics. Models, Methods and Numerics. Springer, 2017. | fulltext (doi) | MR 3700352 | Zbl 1403.92005
[12]KERMACK, W. O., and MCKENDRICK, A. G.A contributions to the mathematical theory of epidemics. Proc. R. Soc. London A115 (1927), 700-721. Reprinted in Bull. Math. Biol.53 (1991), 33-55. | Zbl 0005.30501
[13]LI, Q., GUAN, X., WU, P., et al. Early Transmission Dynamics in Wuhan, China, of Novel Coronavirus Infected Pneumonia. New England Journal of Medicine (Jan 2020), https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa2001316.
[14]MANFREDI, P., and D'ONOFRIO, A., Eds. Modeling the Interplay Between Human Behavior and the Spread of Infectious Diseases. Springer-VerlagNew York, 2013. | fulltext (doi) | MR 3075953
[15]PELLIS, L., BALL, F., and TRAPMAN, P.Reproduction numbers for epidemic models with households and other social structures. I. Definition and calculation of $R_0$. Math. Biosci.235, 1 (2012), 85-97. | fulltext (doi) | MR 2901029 | Zbl 1241.92067
[16]RASMUSSEN, D. A., VOLZ, E. M., and KOELLE, K.Phylodynamic Inference for Structured Epidemiological Models. PLOS Computational Biology10, 4, e1003570.
[17]SCHWARTZ, I. B., and SMITH, H. L.Infinite subharmonic bifurcations in an SEIR epidemic model. J. Math. Biol.18 (1983), 233-253. | fulltext (doi) | MR 729973 | Zbl 0523.92020
[18]WU, J. T., LEUNG, K., and LEUNG, G. M.Nowcasting and forecasting the potential domestic and international spread of the 2019-nCoV outbreak originating in Wuhan, China: a modelling study. The Lancet395, 10225 (Feb 2020), 689-697, https://doi.org/10.1016/S0140-6736(20)30260-9.
[19]WU, Z., and MCGOOGAN, J. M.Characteristics of and Important Lessons From the Coronavirus Disease 2019 (COVID-19) Outbreak in China: Summary of a Report of 72 314 Cases From the Chinese Center for Disease Control and Prevention. JAMA (Feb 2020), https://jamanetwork.com/ journals/jama/fullarticle/2762130.
[20]CEREDA, D., TIRANI, M., ROVIDA, F. et al. The early phase of the COVID-19 outbreak in Lombardy, Italy, arXiv:2003.09320 https://arxiv.org/abs/2003.09320.
[21]GANYANI, T., KREMER, C., CHEN, D., TORNERI, A., FAES, C., WALLINGA, J., HENS, N., Estimating the generation interval for COVID-19 based on symptom onset data. medRxiv [Preprint] https://doi.org/10.1101/2020.03.05.20031815.
[22]LINTON, N.M., KOBAYASHI, T., YANG, Y., HAYASHI, K., AKHMETZHANOV, A.R., JUNG, S., YUAN, B., KINOSHITA, R., NISHIURA, H.. Incubation period and other epidemiological characteristics of 2019 novel coronavirus infections with right truncation: a statistical analysis of publicly available case data. Journal of Clinical Medicine, 9(2):538 (2020).

La collezione può essere raggiunta anche a partire da EuDML, la biblioteca digitale matematica europea, e da mini-DML, il progetto mini-DML sviluppato e mantenuto dalla cellula Math-Doc di Grenoble.

Per suggerimenti o per segnalare eventuali errori, scrivete a

logo MBACCon il contributo del Ministero per i Beni e le Attività Culturali