Vírus terjedésének tanulmányozása szimulált robotrajokkal

Study of a virus’ spread using simulated robotic swarms

  • PATKA Zsolt András
  • SZÁNTÓ Zoltán
Keywords: rajrobotika, rajintelligencia, epidemiológia, ágens-alapú szimuláció, rajrobotika, rajintelligencia, epidemiológia, ágens-alapú szimuláció

Abstract

The spreading of a virus can be viewed as a swarm intelligence problem. From local interactions: agents infecting each other, a global behavior emerges: the spreading of the virus. In this paper we create an agent-based model of a virus’ spread. We propose a method that uses simulated robotic swarms for the modelling of a virus’ spread.
The proposed method was studied through three different experiments. A baseline experiment in which no measures are taken or imposed. The second experiment contains the isolation safety precaution. The third experiment introduces social distancing alongside the isolation safety precaution.
Each experiment starts with a given number of infected agents. The probability of transmitting the infection is also defined. Furthermore, we also include the willingness of the agents to comply with the imposed regulations.

Kivonat

Egy vírus terjedésének modellezése is felfogható, mint rajintelligenciás probléma. Az egyének közti lokális interakciókból: egymással találkozás, egymás megfertőzése; Kialakul egy globális viselkedés: A vírus terjedése. Ebben a cikkben bemutatunk egy ágens-alapú modellt egy vírusnak a szimulációjára. Az általunk javasolt módszer szimulált robotrajokat alkalmaz egy vírus terjedésének modellezésére.
A módszer három fajta kísérleten keresztül volt tanulmányozva.
Az első kísérletnél nem voltak alkalmazva óvintézkedések, a második kísérletnél be volt vezetve az izolációs óvintézkedés, a harmadiknál az izoláció mellett a közösségi távolságtartás is be volt vezetve.
Minden kísérlet egy előre meghatározott számú fertőző ágenssel kezdődik. A vírus átadásának esélye előre meg van határozva. Ezek mellett, a harmadik kísérlet esetén, egy másik paraméter definiálja, hogy a populáció hány százaléka tartja be a megkötéseket.

 

References

Christine SM and Fowler, John W and Kotiadis, Kathy and Monks, Thomas and Onggo, Bhakti Stephan and Robertson, Duncan A and Tako, Antuela A Currie, "How simulation modelling can help reduce the impact of COVID-19," Journal of Simulation, pp. 1-15, 2020.

Annelies and Freedman, David O Wilder-Smith, "Isolation, quarantine, social distancing and community containment: pivotal role for old-style public health measures in the novel coronavirus (2019-nCoV) outbreak," Journal of travel medicine, vol. 27, 2020.

Lőrincz and Győrgy, Sebestyén and Erdei, Timotei István Szántó Zoltán and Márton, "Investigation of robotic swarms with partial team-goal knowledge," in 2015 IEEE 19th International Conference on Intelligent Engineering Systems (INES), 2015, pp. 243-248.

Yoram and Borenstein, Johann and others Koren, "Potential field methods and their inherent limitations for mobile robot navigation.," , vol. 2, 1991, pp. 1398-1404.

Kevin Simler, Outbreak, Mar 2020, https://meltingasphalt.com/interactive/outbreak/.

Grant Sanderson, Simulating an epidemic, March 2020, https://www.3blue1brown.com/videos-blog/simulating-an-epidemic.

Published
2020-10-06