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...@@ -51,6 +51,11 @@ La seconde extrapole ces résulats en mettant en concurrence différentes popula ...@@ -51,6 +51,11 @@ La seconde extrapole ces résulats en mettant en concurrence différentes popula
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\section{Revue de littérature} \section{Revue de littérature}
\subsection{Modèle du retard pur pour le modèle SEIQR}
Afin de complexifier le modèle, on pense tout d'abord à instaurer un état d'incubation. Cet état diffère des autres puisqu'il est déféni par un retard pur
pour la maladie, avant que celle ci affecte réellement le malade \cite{pure-delay}. Dans cet article, le modèle du retard pur est implémenté à l'aide de
plusieurs réservoirs, en réalité un réservoir par pas de calcul, pour la durée totale de la période d'incubation.
Ainsi, à chaque pas de calcul, le contenu de chaque réservoir est déversé dans le suivant, tandis que le dernier s'ajoute à la population malade.
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\section{Modèle mathématique de la dynamique d'un réservoir} \section{Modèle mathématique de la dynamique d'un réservoir}
...@@ -140,20 +145,19 @@ Voici comment sont déterminés les paramètres ($||x||$ correspond à la valeur ...@@ -140,20 +145,19 @@ Voici comment sont déterminés les paramètres ($||x||$ correspond à la valeur
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\subsection{Premier modèle d'évolution : SIR} \subsection{Premier modèle d'évolution : SIR}
Le modéle SIR est le modéle fondamental dans l'étude compartimental en épidémiologie\cite{sir-model}. Voici les différentes équations régissant l'évolution pas à pas du système (tout d'abord sans l'incubation):
Voici les différentes équations régissant l'évolution pas à pas du système (tout d'abord sans incubation):
\begin{itemize} \begin{itemize}
\item $s_{k+1} = (-death_{nat}-p.\frac{i_k}{s_k+i_k+r_k})s_k + loss.r_k + birth(s_k+i_k+r_k)$ \item $s_{k+1} = (-death_{nat}-p.\frac{i_k}{s_k+i_k+r_k})s_k + loss.r_k + birth(s_k+i_k+r_k)$
\item $i_{k+1} = p.\frac{i_k}{s_k+i_k+r_k}.s_k + (-death_{ill}-R)i_k$ \item $i_{k+1} = p.\frac{i_k}{s_k+i_k+r_k}.s_k + (-death_{ill}-R)i_k$
\item $r_{k+1} = vacc_{rate}.s_k + R.i_k + (1-death_{nat}-loss)r_k$ \item $r_{k+1} = vacc_{rate}.s_k + R.i_k + (1-death_{nat}-loss)r_k$
\end{itemize} \end{itemize}
En particulier, le terme $p.\frac{i_k}{s_k+i_k+r_k}.s_k$ correspond à la transmission de la maladie. Il est important de noter qu'il dépend à la fois du nombre En particulier, le terme $p.\frac{i_k}{s_k+i_k+r_k}.s_k$ correspond à la transmission de la maladie. Il est important de noter qu'il dépend à la fois du nombre
de personnes susceptibles, mais aussi de la proportion de personnes infectées parmis la population. Cela pose un problème car ce terme rend le système non-linéaire. de personnes susceptibles, mais aussi de la proportion de personnes infectées parmis la population. Cela pose un problème car ce terme rend le système non-linéaire.
Dans la recherche d'une modélisation plus proche de la réalité, nous avons pensé à une autre formule concernant la transmission du virus. On se propose donc d'améliorer cette formule en utilisant un modèle combinatoire.
On procéde ainsi : Le terme $s_k.(1-\frac{\gamma.p}{N})^I$ représente la transmission du virus.
Voici comment obtenir cette formule :
\begin{itemize} \begin{itemize}
\item Un individu infecté effectue $\gamma$ contacts par jour, donc seule une proportion $p$ est susceptible de transùettre la maladie. \item Un individu infecté effectue $\gamma$ contacts par jour, donc seule une proportion $p$ est susceptible de transùettre la maladie.
\item Parmis ces contacts, seuls $\frac{S}{N}$ atteignent des personnes saines. On a donc $\frac{\gamma.p.S}{N}$ transmissions par individu infecté. \item Parmis ces contacts, seuls $\frac{S}{N}$ atteignent des personnes saines. On a donc $\frac{\gamma.p.S}{N}$ transmissions par individu infecté.
...@@ -162,14 +166,15 @@ On procéde ainsi : ...@@ -162,14 +166,15 @@ On procéde ainsi :
\item Enfin, on a donc $S.P^{i_k}$ personnes saines qui sont infectées à chaque pas. \item Enfin, on a donc $S.P^{i_k}$ personnes saines qui sont infectées à chaque pas.
\end{itemize} \end{itemize}
Le terme $s_k.(1-\frac{\gamma.p}{N})^I$ représente donc la transmission du virus. Cette formule est plus intéressante, car elle fait intervenir des données plus facilement récupérables : les contacts par personne et par jour \cite{social-contact} \cite{contact-rate} ainsi le taux
On a alors : d'infectiosité \cite{smallpox-transmission} sont aiséments trouvables dans des travaux de recherche.
\begin{itemize}
\item $s_{k+1} = (-death_{nat}-(1-\frac{\gamma.p}{N})^I)s_k + loss.r_k + birth(s_k+i_k+r_k)$ Néanmoins, l'utilisation de cette formule plus représentative du fonctionnement réel de la propagation du virus, n'est pas compatible avec les évolutions
\end{itemize} spécifiées dans le modèle suivant. Par conséquent, nous avons décidé de conserver la première expression. La nouvelle formule donne toutefois des résulats
plus concluants dans le modèle SIR simple.
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\subsection{Second modèle d'évolution : SEIR} \subsection{Second modèle d'évolution : SEIQR}
On peut ensuite introduire dans notre modèle le phénomène d'incubation. Pour cela, on doit utiliser des variables stockant les personnes à différents stades de On peut ensuite introduire dans notre modèle le phénomène d'incubation. Pour cela, on doit utiliser des variables stockant les personnes à différents stades de
l'incubation, comme vu à la figure \ref{variables}. Cela change légèrement les équations : l'incubation, comme vu à la figure \ref{variables}. Cela change légèrement les équations :
\begin{itemize} \begin{itemize}
...@@ -199,9 +204,6 @@ Il faut noter que chaque bloc traite plusieurs entrées et sorties, correspondan ...@@ -199,9 +204,6 @@ Il faut noter que chaque bloc traite plusieurs entrées et sorties, correspondan
Le bloc $M$ modélise dans le cas présent les échanges entre les différents milieux. Il est donc appliqué à chaque pas après les évolutions internes. Le bloc $M$ modélise dans le cas présent les échanges entre les différents milieux. Il est donc appliqué à chaque pas après les évolutions internes.
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% \bibliography{biblio.lib}{}
% \bibliographystyle{plain}
\begin{thebibliography}{9} \begin{thebibliography}{9}
\bibitem{smallpox-transmission} \bibitem{smallpox-transmission}
Center for disease control and prevention, Center for disease control and prevention,
...@@ -231,6 +233,13 @@ Le bloc $M$ modélise dans le cas présent les échanges entre les différents m ...@@ -231,6 +233,13 @@ Le bloc $M$ modélise dans le cas présent les échanges entre les différents m
\emph{The scaling of contact rates with population density for the infectious disease models}, \emph{The scaling of contact rates with population density for the infectious disease models},
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0025556413001235 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0025556413001235
\bibitem{pure-delay}
C. Stoica, M.R. Arahal, D.E. Rivera, P. Rodriguez-Ayerbe and D. Dumur,
\emph{Application of Robustified Model Predictive Control to a Production-Inventory System}
22 August 2017
\end{thebibliography} \end{thebibliography}
\end{document} \end{document}
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