Розробка багатопараметричної мультиагентної системи моделювання динаміки поширення інфекційних захворювань

Анотація

У статті представлено підхід до моделювання динаміки поширення інфекційних захворювань за допомогою багатопараметричної мультиагентної системи, яка враховує як біологічні, так і соціальні фактори. Метою дослідження є створення гнучкої моделі, яка дозволяє аналізувати епідеміологічні процеси в умовах урбанізованого середовища та оцінювати ефективність різних сценаріїв втручання. У межах моделі кожен агент репрезентує індивідуальну одиницю популяції з власними характеристиками, включаючи стан здоров’я, соціальну активність, маршрут пересування та поведінкові особливості. Для опису інфекційного процесу було використано адаптовану SIR-модель, інтегровану у мультиагентну систему, що дозволяє врахувати ймовірнісні переходи між станами вразливості, інфікування та одужання залежно від особливостей взаємодій між агентами. У якості інструментарію реалізації обрано мову Java з використанням платформи MASON, яка дозволяє створювати моделі з високим рівнем деталізації та масштабованості. Для інтерактивної візуалізації було використано JavaFX у поєднанні з бібліотекою GeoFX, що забезпечує відображення просторової структури моделі, станів агентів та поширення інфекції у часі та просторі. Візуалізація є не лише демонстраційним елементом, а й аналітичним інструментом, що дозволяє оцінювати ефективність превентивних заходів у режимі реального часу. Результати симуляцій показали здатність моделі відображати складні патерни поширення інфекцій, у тому числі залежність динаміки від просторового розташування джерела інфекції. Робота демонструє потенціал мультиагентного підходу в поєднанні з геопросторовою візуалізацією як ефективного засобу підтримки рішень у сфері громадського здоров’я