Covasim: агентная модель динамики COVID-19 и противоэпидемических вмешательств

Пандемия COVID-19 вызвала острую потребность в моделях, позволяющих прогнозировать развитие эпидемии, оценивать сценарии вмешательств и рассчитывать потребность в ресурсах. В этой статье описана методология Covasim (COVID-19 Agent-based Simulator) — модели с открытым исходным кодом, разработанной для решения этих задач. Covasim учитывает демографические особенности отдельных стран, включая возрастную структуру и численность населения; реалистичные сети передачи инфекции в различных социальных группах — домохозяйствах, школах, на рабочих местах, в учреждениях длительного ухода и сообществах; возрастные особенности исходов заболевания; а также динамику вируса в организме, в том числе зависимость заразности от вирусной нагрузки. Модель поддерживает широкий набор вмешательств: немедикаментозные меры, такие как физическое дистанцирование и средства индивидуальной защиты; медикаментозные меры, включая вакцинацию; а также меры, связанные с тестированием, — тестирование симптомных и бессимптомных людей, изоляцию, отслеживание контактов и карантин. При моделировании этих вмешательств можно учитывать задержки, потери при последующем наблюдении, точечную адресацию мер и другие факторы. Covasim полностью реализована на Python и разработана с равным вниманием к производительности, простоте использования и гибкости: реалистичные сценарии с высокой степенью настройки можно моделировать на обычном ноутбуке менее чем за минуту. В сотрудничестве с местными органами здравоохранения и лицами, принимающими решения, Covasim уже применялась для изучения динамики эпидемии и обоснования решений в области политики более чем в дюжине стран Африки, Азиатско-Тихоокеанского региона, Европы и Северной Америки.