Overleef Een Zombie-Apocalyps: Doe Gewoon De Wiskunde

{h1}

Semi-serieuze wetenschap pakt de zombies van 'world war z' en een zombie-pandemie aan en onthult lessen uit de praktijk over de verspreiding van infectieziekten.

Deze vergelijking zou je ondergang kunnen spellen: (bN) (S / N) Z = bSZ. Dat wil zeggen, als u ooit in het midden van een zombie-pandemie zou zijn beland.

Dat komt omdat de berekening de snelheid beschrijft van de zombietransmissie, van iemand die doodloopt, tot velen, volgens zijn scheppers, Robert J. Smith ?, een professor in de wiskunde aan de Universiteit van Ottawa die zijn naam met een "?" Noemt. aan het einde, en zijn studenten. Het werk van Smith heeft andere onderzoekers geïnspireerd om zombie wiskundige modellen te maken, die zullen worden gepubliceerd met het werk van Smith in het komende boek "Mathematical Modelling of Zombies" (University of Ottawa Press, 2014).

Hoewel Smith het natuurlijk wel ironisch heeft gedaan, laat het zien waarom zombies de virussen van de monsterwereld zijn. Hun gelijkenis met virussen maakt de wezens ideale onderwerpen voor theoretische epidemiologische analyses, die kunnen worden gebruikt om de verbeelding van het publiek te vangen en om wetenschappelijke principes te onderzoeken, zei Smith. [Zombie Facts: Real and Imagined (Infographic)]

Wat betreft een zombie-apocalyps laat het model van Smith zien dat een zombie-infectie zich snel zou verspreiden (waarbij N de totale bevolking vertegenwoordigt, S het aantal gevoelige mensen, Z de zombies, en de waarschijnlijkheid van overdracht). Het laat ook zien dat zombies de wereld inhalen. Er is geen kans op een 'stabiel evenwicht' waarin mensen kunnen samenleven met de ondoden of de ziekte kunnen uitroeien.

Alleen gecoördineerde aanvallen op de zombies zouden de mensheid redden, laat het model zien.

Epidemiologie en 'WWZ'

Modellen van ziekte-uitbraken, zoals die door Smith zijn ontwikkeld, spelen een prominente rol in de epidemiologie in het echte leven, zei Smith.

"Anders dan de meeste populaire monsters, zijn zombies van nature biologisch van aard," zei Mat Mogk, oprichter van de Zombie Research Society. "Ze vliegen niet of leven voor altijd, dus je kunt echte biologische modellen toepassen."

Zombies lopen voorstellingen van een besmetting, omdat ze vleesverslindende monsters afbeelden die hun aandoening verspreiden door op het gezonde te knagen. Sommige recente zombiefilms, met name "28 Days Later" en "Zombieland", beelden zelfs zombieïsme expliciet uit als een virus.

"Een zombie lijkt een beetje op het geven van een virus aan benen en tanden", zei Ian MacKay, een viroloog van het Australian Infectious Diseases Research Center, University of Queensland, die op blogde over "World War Z." "Dit is eigenlijk een virus dat een host overneemt en zich heel snel en efficiënt verspreidt.... Het is een extreem virus-overdrachtsevenement, als je wilt."

In "World War Z" speelt Brad Pitt een inspecteur die op zoek is naar de oorsprong van de zombie-uitbraak, parallel aan de speurtochten van vele echte virusjagers, zei Mackay. "Proberen om de index-casus te vinden, of het geval nul, lijkt behoorlijk op de conventionele epidemiologie," zei Mackay. De film is (enigszins losjes) gebaseerd op Max Brooks 'roman met dezelfde naam, die een ongekend, levensecht detail bevatte over de politieke, medische en sociologische gevolgen van een zombie-uitbraak, waardoor de thriller een plek op een Amerikaanse zeemacht kreeg College leeslijst. [Outbreak! De 5 meest waarschijnlijke reële besmettingen]

Math pakt de hordes aan

Analyse van zombies voegt een aantal nieuwe rimpels toe aan traditionele ziektemodellen, Smith zei: Dode mensen kunnen worden opgewekt als zombies en mensen zullen de geïnfecteerde aanvallen. "Gewoonlijk zijn de doden geen dynamische variabele," zei Smith. "En mensen proberen de mensen met een infectie niet te vermoorden."

Die elementen - infecties en aanvallen op zombies - maakten het model gecompliceerder, omdat ze twee niet-lineaire factoren introduceren, of factoren die niet constant veranderen, zei Smith, die de uitbraken van hiv, malaria en het West-Nijlvirus heeft gemodelleerd. De meeste ziektemodellen bevatten slechts één niet-lineair element: overdracht van ziekten. Het hebben van twee niet-lineaire factoren maakt zombie-wiskunde extreem gevoelig voor kleine veranderingen in parameters, zei Smith.

De belangrijkste parameter was echter de besmettelijkheid van de zombieziekte. In zombiefilms spreidt de aandoening zich snel uit, zei Mackay. In 'World War Z' telt het personage van Pitt bijvoorbeeld de seconden van bijten tot zombificatie, terwijl de meeste infecties dagen, maanden of zelfs jaren duren voordat het HIV-virus zich manifesteert.

Die hoge besmettelijkheid maakt de zombie-epidemie in de meeste gevallen niet te stoppen, volgens het model van Smith. "Omdat er maar één zombie nodig is om een ​​stad in te halen," kon noch de quarantaine, noch een tragere ziekteprogressie de Zombie-apocalyps stoppen - alleen vertragen, zei Smith. Alleen frequente, steeds effectievere aanvallen tegen de getransformeerde broeders van de mensheid zouden een echte zombieoorlog winnen, zei hij. [Einde van de wereld? Top 10 Doomsday Fears]

Om dat soort verwarring tussen mens en zombie te modelleren, gebruikte Smith een relatief nieuwe wiskundige techniek, "impulsieve differentiaalvergelijkingen", die laten zien hoe abrupte schokken systemen beïnvloeden. Veelal gebruikt om satellietbanen te modelleren. De techniek verscheen pas in de jaren negentig, terwijl de meeste wiskundige hulpmiddelen al eeuwen oud zijn, zei Smith.

Zombies IRL

Het toepassen van dergelijke technieken op de vleesverslindende massa's biedt meer dan geeky entertainment, zei Smith. Het dient ook een educatieve doel, met een aantal hogescholen en zelfs middelbare scholen met behulp van de krant om wiskundige modellen in te voeren voor studenten, zei hij."Leraren zeggen dat het de eerste keer is dat hun kinderen geïnteresseerd zijn in wiskunde."

Tara Smith, een hoogleraar infectieziekten aan de Universiteit van Iowa, gebruikt de paper om te laten zien hoe wiskundige modellen de effecten van quarantaines, vaccins en andere maatregelen voor de volksgezondheid kunnen voorspellen.

De methoden van het zombiemodel zijn al nuttig gebleken in ten minste één real-life analyse. Terwijl hij aan een model van HPV (humaan papillomavirus) werkte, merkte het team van Robert Smith op dat transmissie via zowel homo als hetero sex twee niet-lineaire variabelen in de vergelijking introduceerde. Gelukkig was het zombiemodel al op dit pad uitgedoken, wat aantoont hoe het moet omgaan met meerdere niet-lineaire factoren.

Die relevantie in de echte wereld verklaart ten dele de popcultuur-heropleving van zombies in de afgelopen paar jaar, aldus Mogk. Terwijl epidemieën en opkomende ziektes zoals SARS en varkensgriep de krantenkoppen hebben gepakt, hebben zombieficties als 'Walking Dead' en '28 Days Later' de ondoden een nieuw cultureel cachet bezorgd, zei hij.

"Door de toenemende verstedelijking krijg je al deze nieuwe ziektes", zei hij. "Het is nu bijna een ziekte van de week of ziekte van de maand." En die vlees-hongerige virussen-met-tanden staan ​​klaar om de publieke pandemie-gerelateerde angsten te weerspiegelen.

Volg Michael Dhar op Twitter @ mid1980. Volg ons @wordssidekick, Facebook& Google+. Oorspronkelijk artikel op WordsSideKick.com.


Video Supplement: Dood Eiland - Deel 1 ''Dansen in een apocalypse!''.




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com