blikk info infothek forum galerie sitemap

Modellbildungswerkzeug: Insight Maker
Eine Einführung

anfang zurueck weiter ende nach oben

Simulation des Verlaufs einer Infektionskrankheit

 

Setzen wir voraus, dass ihr Euch bei insight maker angemeldet habt, und dass Ihr vor Euch eine leere Arbeitsfläche für ein neues Modell habt.

Aus aktuellem Anlass entwickeln wir gemeinsam ein einfaches Modell für die Ausbreitungsdynamik einer Infektionskrankheit.

Auf der Arbeitsfläche positionieren wir zwei Bestandsgrößen mit den Namen 'Gesunde' und 'Infizierte'



Wir erzeugen eine Flussgröße mit dem Namen 'Infektion'.

Wenn ihr die Flussgröße anklickt, erscheint das zugehörige Eigenschaftenfeld.
Dort solltet ihr den Namen 'Infektion' eingeben.



Es wird Zeit unser Modell zum ersten Mal auszuprobieren. Dazu wählen wir die Ausgangswerte für unsere Bestandsgrößen. Im Eigenschaftenfenster (anklicken) setzen wir die Zahl der Gesunden auf 100 und die Infektionsrate (Flow Rate) auf 2. Klickt nun auf die Schaltfläche 'Simulate'.


Die Ergebnisse sind so, wie wir es erwarten. Dies ist jedoch kein Modell einer Infektionskrankheit, da die Infektionsrate nicht von der Anwesenheit von Infizierten abhängt.

Daher ändern wir die Infektionsrate so, dass sie von den Kontaktraten zwischen kranken und gesunden Menschen abhängt.

Ändert die Flussrate der Infektion im Eigenschaftenfenster auf: 0.006*[Gesunde]*[Infizierte].



Das ist merkwürdig. Niemand wird jemals krank. Warum ist das so? Wir haben nicht beachtet, dass wir die Simulation ohne eine infizierte Personen im Modell starten. Da wir eine Infektionskrankheit modellieren, bedeutet dies, dass es niemanden gibt, der die Epidemie auslöst! Ändern wir die Situation, indem wir eine einzige infizierte Person hinzufügen, um die Epidemie zu starten.

Ändert den Anfangswert der Bestandsgröße ‚Infizierte‘ auf 1.


Das sieht ungefähr richtig aus. Alle Gesunden werden im Laufe der Zeitz infiziert. Bevor wir weitermachen, wollen wir einen Moment damit verbringen, unsere Modellstruktur zu verbessern. Wenn wir jetzt die Infektionsrate bearbeiten wollten, müssten wir in den Eigenschaften suchen, um die richtige Zahl zu finden. Wir werden unser Modell modularer gestalten, ohne die Ergebnisse zu verändern, indem wir die Infektionsrate in eine eigene Variable packen.

Das Modelldiagramm sollte nun ungefähr so aussehen:

 

Setzt den Wert der Variablen' Infektionsrate' auf 0.006 und

ändert die Flussgröße 'Infektion' auf [Infektionsrate]*[Gesunde]*[Infizierte].


Wir können die Anzeige der Variablen ‚Infektionsrate‘ (rote Linie entlang der x-Achse) ausblenden, indem wir die Anzeige konfigurieren.

Nachdem unser Grundmodell nun funktioniert, erweitern wir es um das Phänomen der Menschen, die sich von der Krankheit erholen. Wir werden nun den Verlauf einer Infektionskrankheit modellieren, bei der die Menschen nach der Genesung gegen die Krankheit immun werden.

Dazu erzeugen wir eine neue Bestandsgröße mit dem Namen 'Immunisierte' .

Erzeugt danach eine neue Flussgröße, die von dem Bestand der Infizierten zum Bestand der Immunisierten führt. Sie soll ‚Immunisierung‘ heißen.

Erstellt zu guter Letzt eine neue Variable mit dem Namen ‚Immunisierungsrate‘.

Euer Modell sollte jetzt etwa folgendermaßen aussehen.

 


Legt den Wert der Variablen ‚Immunisierungsrate‘ auf 0.1 fest, ändert die Formel für die Flussgröße ‚Immunisierung‘ auf [Immunisierungsrate]*[Infizierte] und ändert den Wert für die Variable
''Infektionsrate' auf 0.008.

 

 

Großartig! Jetzt haben wir eine funktionierende Simulation für den Verlauf einer Infektionskrankheit. Ihr könnt nun mit verschiedenen Anfangswerten für die Bestandsgrößen sowie für die Infektions- und Immunisierungsrate experimentieren, um zu sehen, wie sich die Ergebnisse ändern.

 
Wer das fertige Modell sofort ausprobieren möchte, kann dieses hier aufrufen.
 
 

 

nach oben