Калибровать модель распространения COVID-19 будут автоматически

Исследователи Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого начали разработку «Программы автоматизированной калибровки имитационной модели распространения коронавирусной инфекции в регионах Российской Федерации».

Исследование включает в себя развитие методологической и инструментальной базы процессов создания, калибровки, верификации и валидации имитационных моделей социально-экономических систем. В рамках проекта будут разработаны алгоритмы и программный модуль автоматизированной калибровки имитационной модели распространения коронавирусной инфекции в регионах Российской Федерации. Это позволит выполнять интервальный подбор параметров для указанной имитационной модели в автоматизированном режиме, кратно сокращая трудоемкость процесса калибровки.

Таким образом, разработка поможет увеличить скорость реакции на случившиеся и ожидаемые фазовые переходы (значимые изменения процессов распространения инфекции) и повысить точность прогноза.

Алгоритмы и реализующий их программный модуль могут быть адаптированы для калибровок других имитационных моделей социально-экономических систем, разработанных на основе системно-динамического подхода. Примером может стать комплекс имитационных моделей развития туристической отрасли в регионах, позволяющий оценить потенциальный эффект от точечных инвестиций в отдельные элементы туристической инфраструктуры. Программа автоматизированной калибровки позволит более гибко реагировать на значимые события, влияющие на динамику и структуру туристских потоков.

Разработку Программы ведут сотрудники сразу двух лабораторий СПбПУ: «Промышленные системы потоковой обработки данных» и «Цифровое моделирование индустриальных систем».

Основное совместное направление деятельности лабораторий — математическое и имитационное моделирование (в том числе моделирование киберфизических и социально-экономических систем). Члены научного коллектива входят в состав глобального проекта по прогнозированию распространения COVID-19 для региональных правительств (рабочая группа сформирована 03.02.2020 по согласованию с Министерством здравоохранения РФ). На основе математического моделирования и прогнозирования распространения COVID-19 формируются меры контроля и предложения по снятию ограничений и оценке необходимых региональных ресурсов здравоохранения. Основными результатами являются разработка подхода к применению математического моделирования для высокоточного прогнозирования распространения COVID-19; программные средства, использующие новые подходы и алгоритмы в рамках разработанной методологии, и конкретные модели распространения заболевания в более чем 10 регионах Российской Федерации. Проект был удостоен премии Правительства Российской Федерации «Технологический прорыв — 2020». В июне 2021 года глава Республики Коми Владимир Уйба вручил руководителю проектного консорциума — проректору по цифровой трансформации СПбПУ, руководителю Научного центра мирового уровня «Передовые производственные технологии» СПбПУ Алексею Боровкову благодарность «За оказание организационно-методического и научного сопровождения по профилактике и борьбе с коронавирусной инфекцией (COVID-19)» и наградную плакетку главы Республики Коми за особые заслуги, способствующие социально-экономическому развитию и процветанию Республики. Личный вклад М.В. Болсуновской был отмечен благодарственным письмом вице-губернатора Санкт-Петербурга В.Н. Княгинина.

Отметим, что данная разработка «Программы автоматизированной калибровки имитационной модели распространения коронавирусной инфекции в регионах Российской Федерации» ведется в рамках реализации стратегического проекта «Технополис «Политех» программы «Приоритет-2030».

СПбПУ в конце 2021 года вошел в первую группу получателей гранта федеральной программы «Приоритет-2030». Программа предполагает поддержку университетов — лидеров в создании новых научных знаний и технологий, выполнения разработок для внедрения в российскую экономику и социальную сферу. Проект «Технополис Политех», один из пяти стратегических проектов, включает в себя множество сложных высокотехнологичных разработок, которые прямо направлены на практическое решение тех или иных актуальных задач экономики.

Материал подготовлен НЦМУ «Передовые цифровые технологии» СПбПУ