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作者：GevorgYeghikyan

来源：机器之心

自去年12月以来，新型冠状病毒所引发的疫情已经给城市活动带来了很大影响。怎样确切了解病毒的传播过程，从而帮助城市更好提出措施？使用建模的方法也能起到一些作用。本文是一篇Python教程，教你在家中也可以建模疫情传播。本文以亚美尼亚共和国首都埃里温作为案例，对冠状病毒在该城市中的蔓延情况进行数学建模和模拟，并观察城市流动模式对病毒传播的影响。读者也可根据文末的示例代码，自己上手使用。

目前，尚未发现经医疗研究标准确认的特效药。此外，很多重要的流行病学指标仍属未知，如基本传染数R0（在流行病学上，基本传染数指在没有外力介入，同时所有人都没有免疫力的情况下，一个感染到某种传染病的人，会把疾病传染给其他多少个人的平均数）。新型冠状病毒还存在很多的不确定性。如今的全球社会，联通度和流动性空前。由于小世界效应，这类流行病对全球造成重大威胁。有人猜想如果年发生全球性灾难事件（粗略定义为伤亡人数大于1亿），那么最可能的原因是某种流行病，而不是核灾难、气候灾难等。全球城市化的快速发展更加强化了这一点，因为人口密集的城市变成了疾病扩散网络中的传播节点，因而变得极度脆弱。本文将探讨当一座城市遭受流行病袭击时会发生什么，应立即采取哪些措施，以及这些措施对城市规划、政策制定和管理带来的影响。本文以亚美尼亚共和国首都埃里温作为案例，对冠状病毒在该城市中的蔓延情况进行数学建模和模拟，并观察城市流动模式对病毒传播的影响。城市流动高效持续的城市流动对现代城市的运转举足轻重，并直接影响城市的宜居性和和经济输出（GDP）。但是，当流行病爆发时，城市流动却火上浇油，推动了疾病的传播。我们先来看埃里温市起讫点（origin-destination，OD）交通流以聚集的方式在均匀笛卡尔网格上形成的网络，以便了解城市流动模式的空间结构：仔细观察网格单元的总体流入情况，你会看到一个单中心空间组织，位于中心的单元格具备高日流入量：现在，假设流行病在这座城市的随机地点爆发了。它将以怎样的方式扩散？怎么做才能控制住它？建模流行病为了解答以上问题，我们先构建一个简单的房室模型（