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従来の数理モデルでは取り扱えない新規の感染症伝播予測システムの構築と応用

研究課題

研究課題/領域番号 16605001
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 計算科学
研究機関秋田大学

研究代表者

中村 彰  秋田大学, 医学部, 教授 (20155815)

研究分担者 片平 昌幸  秋田大学, 医学部, 助教授 (90250860)
中込 とよ子  長崎大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 助教授 (40155693)
中込 治  長崎大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 教授 (70143047)
有澤 孝吉  徳島大学, 大学院・ヘルスバイオサイエンス研究部, 教授 (30203384)
松岡 昌則  北海道大学, 大学院・文学研究科, 教授 (70111242)
研究期間 (年度) 2004 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2005年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2004年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
キーワード計算機シミュレーション / 新興 / 再興感染症 / 感染症伝播 / 麻疹 / SARS / Infuluenza / Influenza / Monte Carlo法 / 感染症伝播モデル / 数理モデル / 基礎再生産数 / 有効再生産数 / 統計学 / Grid計算
研究概要

感染症伝播のMonte Carlo法による再現記述が本研究の核である.感染症の伝播を記述するために必要な要件は,1)感染症固有の病理病態に関する情報,2)感染症が伝播する「場(社会)」に関する情報,である.従来の数理モデルによる感染症伝播の記述では,この2つの要件を満たす十分な議論が不可能で,新しいモデルを提唱することが研究の目的である.
研究では,1)社会要因を考慮した多くの計算機シミュレーション(模擬実験)が抱える脆弱性(特に手法の妥当性)を統計学的な検証を経て「コンピュータゲームから科学」にすること,2)計算機手法の改良,に心がけた.
「ゲームから科学」への課題は,平成16年度の研究で完了し,数理社会学会(第37,38,39回大会)で発表し有益な討議が行えた.更に,第3回日米行動数理社会学セミナー(2005, Jul, Sapporo)で発表した.特に,我々が採用する模擬実験の方法論が統計学的に検証され,方法論の改良が行われた.
我々は従来の数理模型を否定するものではない.直感的に理解できる数理模型と,我々の複雑な社会環境(動的で多彩な構成)での感染症の伝播再現実験は,互いに相補的なものである.基礎再生産数(R_0)や有効再生産数(R)を介して,2つの方法は対比できることを示すことができた.
「計算機手法の改良」は,感染力が大きく異なる麻疹とSARSを対象にして平成17年度に主に取り組んだ.その結果,1)感染症疫学で取り上げられる病理病体パラメータ,2)感染症封じ込み政策に必要な考え方のパラメータ,3)対象地域の社会的特徴(人口構成とその動態変化や社会活動状況等々)を反映させるパラメータ,を取り入れた汎用的な計算機手法の目処が得られた.複数地域を考慮した模擬実験は実現できているが,改善の必要がある.
研究遂行中に,北米や欧州においてその総額予算が数十億円規模の同様の研究プロジェクトが立ち上がった.競合関係にあり,現在慎重に公表の準備をしている.

報告書

(3件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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