Malmö University Publications
System disruptions
We are currently experiencing disruptions on the search portals due to high traffic. We are working to resolve the issue, you may temporarily encounter an error message.
Change search
ExportLink to record
Permanent link

Direct link
BETA

Project

Project type/Form of grant
Project grant
Title [sv]
Mot mer tillförlitliga prognoser: Multimodell-ensembler för simulering av corona-pandemin
Title [en]
Towards More Reliable Predictions: Multi-model Ensembles for Simulating the Corona Pandemic
Abstract [sv]

Projektbeskrivning

Corona-pandemin har drabbat de flesta länder och påverkar många människors hälsa och vardag, och utgör en stor börda för sjukvården. Även ekonomin påverkas av krisen och leder till i ekonomiska problem och konkurser, som som i sin tur kan leda till uppsägning av de anställda. För att hantera denna situation måste regeringar snabbt fatta drastiska beslut och genomföra olika åtgärder för att motverka spridningen av viruset. I de flesta fall saknar beslutsfattare både information och erfarenhet för att fatta dessa beslut.

De underliggande mekanismerna för den pågående krisen är endast delvis kända, vilket även gäller konsekvenserna av olika åtgärder och hur de kan förstärka eller motverka varandra. Datorsimulering kan användas för att systematiskt undersöka olika scenarier och åtgärder innan de implementeras i samhället. En mängd olika prediktionsmodeller har använts sedan pandemin började, vilka har olika styrkor och svagheter. De fokuserar på olika scenarier (länder, städer, befolkningar), gör olika antaganden (infektionsprocesser, R0), följer olika paradigmer (makro, mikro) och studerar olika åtgärder (hemarbete, stängning av skolor, social distansering, nedstängning).

Ett vanligt problem är forskarnas övertro till sina modeller, vilket gör det svårt för beslutsfattarna att veta vilka modeller de ska lita på. Som en konsekvens har en del myndigheter börjat använda olika modeller parallellt och jämför resultaten. Det har visats i andra sammanhang att olika modeller kan kombineras till multimodell-ensembler för att ge bättre resultat jämfört med varje enskild modell. Vi hävdar att detta kan vara ett användbart tillvägagångssätt också för att förutsäga pandemier. De matematiska modellerna som används för att göra prognoser corona-pandemin tar inte hänsyn till människors individuella behov och deras beteende i olika situationer. Dessutom beaktar de inte samspelet mellan olika delar av samhället och ekonomin.

Agentbaserade sociala simuleringsmodeller (ABSS) kan hantera alla dessa faktorer, vilket möjliggör mer detaljerade undersökningar av sociala fenomen. Det långsiktiga målet med denna forskning är att undersöka hur ensemble-baserad simulering kan uppnås för att kombinera styrkorna hos olika modeller.

Forskningsfrågor

Forskningsfrågor som kommer att undersökas inkluderar:

  • Vilka simuleringsmodeller har utvecklats för corona-pandemin?
  • Vilka egenskaper har de och vilka antaganden gör de?
  • Hur måste modellerna kalibreras och anpassas till varandra?
  • Hur kan olika modeller kombineras för olika ändamål?
  • Vilka är möjligheterna och begränsningarna hos ABSS för att undersöka effekterna av olika åtgärder för att hantera pandemier?

Samarbetspartners: Delft University of Technology, Stockholms universitet, Umeå universitet, Utrecht University

Abstract [en]

Project description

The corona pandemic has hit most countries unprepared, affects the health of many people, determines our everyday life, and leads to a high burden on the health sector. Also, the economic sector is affected by the crisis which results in financial distress or bankruptcy leading to short time working or termination of the employees. To cope with this situation, governments need to make drastic decisions in the short term and implement different measures to counteract the spreading. Yet, decision-makers lack information and experience to make these decisions.

The underlying mechanisms of the ongoing crisis are only partially known as well as potential consequences of different measures and how they might mutually reinforce or cancel out each other. Simulation can be used to systematically investigate different scenarios and measures before implementing them in the society. A variety of prediction models has been used since the start of the pandemic, which have different strengths and weaknesses. They focus on different scenarios (countries, cities, populations), make different assumptions (infection processes, R0), follow different paradigms (macro, micro) and implement different measures (home-work, closing of schools, social distancing, lockdown). A common problem is the researchers’ overconfidence in their models, which makes it difficult for decision-makers to know who to trust.

As a consequence, authorities have started to use different models in parallel and compare their results. It has been shown in other contexts that different models can be combined into multi-model ensembles to provide better results compared to each individual model. We argue that this could be a useful approach also for the prediction of pandemics. The mathematical models used to predict the corona pandemic do not take into account peoples’ individual needs and their behavior in different situations. Moreover, they do not consider the interplay between different parts of society and economy. Agent-based Social Simulation (ABSS) models are able to consider these factors, which allow for more detailed investigations of social phenomena.

The long-term goal of this research is to investigate how ensemble-based simulation can be achieved to combine the strengths of different models.

Research questions

Research questions that will be investigated include:

  • Which simulation models have been developed for the corona pandemic?
  • Which characteristics do they have and which assumption do they make?
  • How do the models have to be calibrated and adapted to each other?
  • How can different models be combined for different purposes?
  • What are the prospects and limitations of ABSS for investigating the effects of different measures to manage pandemics?

Collaborators: Delft University of Technology, Stockholm University, Umeå University, Utrecht University

Project OfficerDavidsson, Paul
Co-InvestigatorLorig, Fabian
Coordinating organisation
Malmö University
Funder
Period
2020-08-01 - 2021-03-31
Keywords [sv]
corona, covid
Keywords [en]
corona, covid
National Category
Computer Sciences
Identifiers
DiVA, id: project:2504

Search in DiVA

Computer Sciences

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar