Med hjälp av massmedia får människor information om statusen för en infektionssjukdom för att vägleda deras rörlighet. Här utvecklar vi en teoretisk ram för att undersöka den säkerhetsinformationsdrivna rörligheten hos människor med metapopulationsepidemisk dynamik. Individer reagerar på säkerhetsinformationen i en stad genom att ta säkra rörelser (genom att passera städer med ett större antal friska individer) eller osäkra rörelser (genom att passera städer med färre friska individer). Våra resultat visar att den kritiska tröskeln är beroende av rörlighet på ett sådant sätt att personligt utförande av säkra rörelser oväntat främjar den globala spridningen av en sjukdom, medan osäkra rörelser kontraintuitivt orsakar en lokal, relativt liten utbrott storlek. Vår analys understryker betydelsen av säkerhetsöverväganden i den rumsliga spridningen av en smittsam sjukdom med tydliga konsekvenser för modellen för rörlighet som drivs av enskilda individers fördelar. Under de senaste åren har reaktionsdiffusionsprocesser framgångsrikt använts för att modellera spridningen av en epidemi med hänsyn till individers rörlighetsmönster. Eftersom mänskliga resor är ansvariga för den rumsliga spridningen av infektionssjukdomar hos människor, är förståelse för mänskliga rörelsemönster avgörande för modellering av metapopulationsepidemins spridning. Lyckligtvis har data om människors rörlighet samlats in på en global skala 22, 23, såsom det världsomspännande flygtransportnätverket 22, 24 och på en lokal skala, såsom sedelcirkulation i USA 25, 26, USA pendling nätverksdata 27, och mobiltelefon data 28, 29 har i stort sett registrerats. Följaktligen har man i stor utsträckning undersökt matematisk modellering av effekterna av återkommande rörlighetsmönster 22, 27, 30 och naturliga mänskliga rörlighetsmönster 31-33 på epidemiprocessen. I händelse av ett epidemiskt utbrott samlar enskilda personer ofta in information om en infektionssjukdoms fortgående status och använder den för att vägleda sina rörlighetsmönster [34] [35] [36]. Människor kanske föredrar att stanna hemma i stället för att resa om de är medvetna om infektionens allvar; om deras resplaner inte kan avbrytas, kanske de föredrar att kringgå smittsamma områden och bara besöka de områden som verkar relativt säkra med ett större antal friska individer (vi kallar detta ''säkra rörelser''). Denna personliga hänsyn till säkra rörelser kan ha en djupgående inverkan på spridningsprocessen, eftersom statusen för en epidemi i en stad påverkar individers val av destination för rörlighet, och individers rörlighet till en stad påverkar ytterligare epidemin som sprids där. Därför är samspelet mellan den mänskliga rörligheten och spridningsprocessen en slags dynamik i koevolutionen. Med tanke på den viktiga betydelsen av säkra åtgärder för spridningsprocessen undersöker vi hur människors rörlighet på grund av säkerhetsinformation påverkar epidemiprocessen. Genom att gå till matematisk modellering med metapopulationen strategi, vi överväger två möjliga scenarier för mänsklig rörlighet som omfattar de flesta av verkliga säkerhetsinformation situationer: i) säkra rörelser, och ii) osäkra rörelser (vi kommer att förklara det senare), kvantifieras av en uppsättning parametrar. Scenario (ii) är ett omvänt virtuellt fall av säkra rörelser. Även om detta antagande på något sätt är motsatsen till vår intuition eftersom individer vanligtvis tar säkra steg för sina egna fördelar, kan det hjälpa oss att förstå hur olika typer av mänsklig rörlighet påverkar epidemins beteende genom att jämföra olika situationer. Vi måste också betona att anpassningen av modellparametrarna till praktiska data ligger utanför det nuvarande arbetets räckvidd. Vi finner att invasionströskeln (den kritiska befolkningstätheten r 0c i ett icke begränsat överföringsmönster 4) ändras med rörelseparametrar som orsakas av säkerhetsöverväganden. Specifikt, säkra rörelser oväntat främja den globala spridningen av en sjukdom genom att sänka den kritiska rörlighetsfrekvensen och öka utbrottets storlek; medan osäkra rörelser kontraintuitivt förhindra sjukdomens spridning och minska utbrottets storlek. Resultaten understryker den avgörande roll som människors rörlighet spelar för den rumsliga spridningen av en mänsklig sjukdom.
Människans rörlighet kan baseras på statusen för antalet smittade individer på den platsen REF.
Safety-Information-Driven Human Mobility Patterns with Metapopulation Epidemic Dynamics
{'venue': 'Scientific Reports', 'journal': 'Scientific Reports', 'mag_field_of_study': ['Medicine']}