Физики КФУ разработали математическую модель развития волн Covid-19 в России

Исследователи с кафедры вычислительной физики и моделирования физических процессов Казанского федерального университета создали модель распространения инфекции, вызываемой вирусом SARS-CoV-2, на произвольной территории. Об этом сообщает пресс-служба вуза.

«Созданная нами методология позволила выявить закономерности в формировании волн коронавируса на территории Российской Федерации», — отметил заведующий кафедрой вычислительной физики и моделирования физических процессов Анатолий Мокшин .

По словам ученого, каждая волна Covid-19 имеет так называемый «критический порог», характеризуемый соответствующим моментом времени и количеством заболевших. Он «определяет начало перехода очередной волны инфекции в режим взрывного роста числа заболевших»..

Результаты работы казанских физиков опубликованы в статье, которая вышла в журнале Nonlinear Phenomena in Complex System. «Методика может служить дополнительным полезным инструментом для решения оптимизационных задач», — охарактеризовали они свое исследование.

«Мы занимаемся исследованием сложных систем, эволюция которых определяется и характеризуется бесконечно большим количеством факторов и параметров — так называемых степеней свободы. <…> оказывается, ряд фундаментальных концепций, а также понятийный и математический аппарат, сформированные в статистической физике и неравновесной термодинамике, могут быть определенным образом распространены применительно к исследованиям произвольных сложных систем», — пояснил завкафедры.

Дело в том, что человеческое общество в условиях пандемии коронавируса можно рассматривать как сложную систему, эволюция которой характеризуется определенными параметрами. Для анализа этой системы физики КФУ предложили использовать методологию, известную в статистической физике и применяемую для характеристики и теоретического описания кинетики фазовых переходов и так называемых процессов активационного типа.

Наблюдения за протеканием пандемии в России в целом и Татарстане в частности в 2020–2023 годах позволили обнаружить неизвестные ранее закономерности. Для каждой волны инфекции имеются собственные значения критического количества заболевших, при котором распространение заболевания переходит в режим взрывного роста, а также момента времени от начала развития волны, при котором число больных приближается к критическим значениям.

Помимо прочего, развитие каждой последующей волны Covid-19 существенно зависит от того, как протекали и развивались предыдущие волны, узнали казанские ученые.