1. 4. covid 19 finland spring 2020 epidemy R0 and time to peak simu test
   6. WARNING: very coarse model and code has full simplistic assumptions
   7. for educational purposes
   9. not exact model
   10. intuitive model
3. alpha draft edition r 0004
4. 1. Kevään 2020 Suomen koronavirusaaallon simulaatio
   3. Huomaa:
   5. Perustuu erittäin karkeisiin oletuksiin
   6. Tässä yritetty tekemään vain hyvin yksinkertainen malli opetustarkoituksiin
   7. joka ei täysin vastaa epidemian 1. aallon kulkua

import math as math import numpy as np import scipy as sp import matplotlib.pyplot as plt import pandas as pd import matplotlib.dates as mdates from matplotlib.ticker import NullFormatter from matplotlib.dates import MonthLocator, DateFormatter

1. 1. simun param

a_tapauksia=1 ## tapauksia alussa a_huippuaika=30 ## menoaika tautihuippuun a_ro=2.3 ## r0 alussa a_laskuro=0.7 ## r0 huipun jälkeen a_tau=5.0 ## tartutusaika

datafilename="kases2.csv" casescolumn="Confirmed" deathscolumn='Deaths'

dfin = pd.read_csv(datafilename, sep=';')

tapaukset00=dfin[casescolumn] kuolemat00=dfin[deathscolumn] sairaalassa00=dfin['Sairaalassa'] teholla00=dfin['Teholla']

dfin['Date'] = pd.to_datetime(dfin['Date'], format='%Y-%m-%d') dfin['Dateonly'] = dfin['Date'].dt.date dates00=dfin['Dateonly']

qtapaukset=np.array(tapaukset00) qkuolemat=np.array(kuolemat00)

len1=len(qtapaukset)

dailycases00= [0] * len1 dailydeaths00= [0] * len1

for n in range(1,(len1-1)): dailycases00[n]=qtapaukset[n]-qtapaukset[n-1] if (dailycases00[n]<0): dailycases00[n]=0 dailydeaths00[n]=qkuolemat[n]-qkuolemat[n-1] if (dailydeaths00[n]<0): dailydeaths00[n]=0

qpaivittaiset_tapaukset=np.array(dailycases00) qpaivittaiset_kuolemat=np.array(dailydeaths00) qsairaalassa=np.array(sairaalassa00) qteholla=np.array(teholla00)

maara=120

tapaukset=qtapaukset[0:maara] paivat=dates00[0:maara] teholla=qteholla[0:maara] sairaalassa=qsairaalassa[0:maara]

paivittaiset_tapaukset=qpaivittaiset_tapaukset[0:maara] paivittaiset_kuolemat=qpaivittaiset_kuolemat[0:maara]

1. tap, ptap

1. quit(0)

x=np.linspace(0,maara,maara) s_uusia_tapauksia=np.linspace(0,maara,maara) s_tapauksia=np.linspace(0,maara,maara) s_sairaana=np.linspace(0,maara,maara) s_parantuneita=np.linspace(0,maara,maara) s_kuolleita=np.linspace(0,maara,maara) s_uusia_parantuneita=np.linspace(0,maara,maara) s_uusia_kuolleita=np.linspace(0,maara,maara) s_sairaalassa=np.linspace(0,maara,maara) s_teholla=np.linspace(0,maara,maara) s_uudet_tapaukset_2=np.linspace(0,maara,maara)

for n in range(0, maara): s_tapauksia[n]=0 s_uusia_tapauksia[n]=0 s_tapauksia[n]=0 s_sairaana[n]=0 s_parantuneita[n]=0 s_kuolleita[n]=0 s_uusia_parantuneita[n]=0 s_uusia_kuolleita[n]=0 s_teholla[n]=0 s_sairaalassa[n]=0 s_uudet_tapaukset_2[n]=0

k_tapauksia=a_tapauksia k_huippuaika=a_huippuaika k_ro=a_ro k_laskuro=a_laskuro k_tau=a_tau k_uusia_tapauksia=1 k_parantumisaika=14 k_sairaana=0 k_kuolleita=0 k_parantuneita=0 k_kuolinosuus=0.15 k_parantumisosuus=(1-k_kuolinosuus) k_parantuvat=0 k_kuolevat=0 k_sairaalassa=0 k_teholla=0 k_uudet_2=0

1. maara=10

for n in range(1, maara): k_muutos=k_uusia_tapauksia*(math.log(k_ro)/k_tau) #print (k_muutos) k_uusia_tapauksia=k_uusia_tapauksia+k_muutos k_tapauksia=k_tapauksia+k_uusia_tapauksia #print (n, k_tapauksia) if(n>k_huippuaika): k_ro=k_laskuro s_uusia_tapauksia[n]=k_uusia_tapauksia s_tapauksia[n]=k_tapauksia ## sairaana #k_sairaana=k_sairaana+k_uusia_tapauksia s_sairaana[n]=k_uusia_tapauksia+s_sairaana[n-1] k_sairaana=s_sairaana[n] if(n>1): k_poistuvat=s_sairaana[n-1]*0.04 #k_poistuvat=s_sairaana[n-5]*0.035 k_parantuvat=k_poistuvat*k_parantumisosuus k_kuolevat=k_poistuvat*k_kuolinosuus k_sairaana=k_sairaana-k_poistuvat k_parantuneita=k_parantuneita+k_parantuvat k_kuolleita=k_kuolleita+k_kuolevat k_uudet_2=k_sairaana*0.11 k_sairaalassa=k_sairaana*0.225 k_teholla=k_sairaalassa*0.35

if(k_sairaana<0): k_sairaana=0 s_sairaana[n]=k_sairaana s_sairaalassa[n]=k_sairaalassa s_teholla[n]=k_teholla s_kuolleita[n]=k_kuolleita s_parantuneita[n]=k_parantuneita s_uusia_kuolleita[n]=k_kuolevat s_uusia_parantuneita[n]=k_parantuvat s_uudet_tapaukset_2[n]=k_uudet_2

laapeli1="Simulaatio, oletukset: \n Nousuaika "+str(a_huippuaika)+" päivää \n Alussa R0="+str("2.0")+ "\n Huipun jälkeen Rt="+str(a_laskuro) laapeli1="Simu"

plt.title("Kevään 2020 koronavirusaallon simulaatio", fontsize=20)

1. plt.suptitle("Vain simulaatio, ei tarkka epidemian malli", fontsize=14)

plt.xlabel("Päivämäärä", fontsize=16) plt.ylabel("Lukumäärä", fontsize=16) plt.xticks(fontsize=15 ) plt.yticks(fontsize=15 )

ax = plt.gca()

1. ax.xaxis.set_major_locator(MonthLocator())

ax.xaxis.set_minor_locator(MonthLocator(bymonthday=15))

formatter = mdates.DateFormatter("%d.%m") ax.xaxis.set_major_formatter(formatter)

locator = mdates.DayLocator(bymonthday=1) ax.xaxis.set_major_locator(locator)

1. ax.xaxis.set_major_formatter(NullFormatter())
2. ax.xaxis.set_minor_formatter(DateFormatter('%b'))

print(ax.xaxis.get_major_locator())

plt.plot(paivat,paivittaiset_tapaukset, color='#7f3f00',linewidth=1, label="Uudet tapaukset - oikeat") plt.plot(paivat,paivittaiset_kuolemat, color='#000000',linewidth=1, label="Päivittäiset kuolemat - oikeat")

plt.plot(paivat,sairaalassa, 'y--',linewidth=1,label="Sairaalassa - oikeat") plt.plot(paivat,teholla, 'r--',linewidth=1,label="Teholla - oikeat")

plt.plot(paivat,s_sairaalassa, 'y--', linewidth=2, label="Sairaalassa") plt.plot(paivat,s_teholla, 'r--',linewidth=2,label="Teholla") plt.plot(paivat,s_uusia_kuolleita, color='#000000', linestyle='--',linewidth=2,label="Uusia kuolleita") plt.plot(paivat,s_uudet_tapaukset_2, 'g--',linewidth=2,label="Uudet tapaukset")

1. plt.plot(x,s_sairaalassa, 'y--', linewidth=2, label="Sairaalassa")
2. plt.plot(x,s_teholla, 'r--',linewidth=2,label="Teholla")
3. plt.plot(x,s_uusia_kuolleita, 'b--',linewidth=2,label="Uusia kuolleita")
4. plt.plot(x,s_uusia_tapauksia, 'g--',linewidth=2,label="Uudet tapaukset")
5. plt.plot(x,paivittaiset_tapaukset, color='#7f3f00',linewidth=1, label="Uudet tapaukset - oikeat")

1. plt.plot(x,s_parantuneita, 'g--',label="Parantuneita tai pitkäaikainen korona")

1. plt.plot(x,s_kuolleita, 'g--',label=laapeli1)

1. plt.plot(x,s_sairaana, 'g--',label=laapeli1)
2. plt.plot(x,paivittaiset_tapaukset, 'r', label="Kaikki tapaukset")

1. plt.plot(x,s_tapauksia, 'g--',label=laapeli1)
2. plt.plot(x,tapaukset, 'r', label="Kaikki tapaukset")

plt.legend(fontsize=14) plt.show()