10.03.2013
КОМПЬЮТЕРИЗАЦИЯ В ЭПИЗООТОЛОГИИ
Рубрика: ПрофилактикаАвтор: admin
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И КОМПЬЮТЕРИЗАЦИЯ В ЭПИЗООТОЛОГИИ
М. Г. ТАРШИС, В. М. КОНСТАНТИНОВ, М. Г. БОГОМОЛОВА Всесоюзный научно-исследовательский и технологический институт биологической промышленности
Математические модели являются упрощенной копией реальных процессов и ситуаций в эпизоотологии и выражаются посредством символов и соотношений. Простейший пример модели эпизоотического процесса — колоколообразная кривая, отображающая развитие эпизоотического процесса в стаде или популяции животных.
В зависимости от особенностей той или иной инфекционной болезни или других условий (например, вирулентности возбудителя, иммунологической структуры стада, внешних воздействий) форма кривой будет меняться.
Но в принципе она отражает стадию подъема (возрастание числа случаев), максимума и спада (сокращения числа случаев). Особенности этой кривой описываются математически, и ее последующие характеристики теоретически могут быть вычислены на основе особенностей начальной фазы.
На практике подобное вычисление сделать сложнее, но если располагать определенной информацией (например, продолжительность скрытого периода болезни и др.), то прогнозный расчет будет близким к реальности. Подобные расчеты не представляют технических трудностей благодаря возможностям ЭВМ.
Появление ЭВМ и вероятностных методов создало реальные предпосылки для использования моделей в теоретической и практической эпизоотологии.
Главным в эпизоотологии являются определение причинно-следственных связей и разработка оптимальных мер профилактики заразных болезней.
Этот круг вопросов включает традиционное эпизоотологическое исследование и анализ, планирование профилактики (специфической и неспецифической), что может быть представлено следующими задачами: изучение динамики эпизоотпроцесса и территориального воздействия болезней, развития эпизоотпроцесса в относительно замкнутой популяции и движения фронта эпизоотии, определения предпосылок болезней, эпизоотологической эффективности биологических препаратов в строго контролируемых опытах и эпизоотологической эффективности защитных мероприятий, оптимизация программ управления инфекциями, анализа иммунологического профиля и иммунологической структуры стада (популяции) и прогнозирования ситуации.
В практических условиях возникают комплексные задачи, представляющие соединение перечисленных выше и других возможных ситуаций.
Подобные модели дают возможность прогнозировать течение эпизоотии (эпизоотической вспышки) в любых масштабах и, следовательно, помогают решать задачу профилактики. Самый простой пример — вспышки какой-либо респираторной энтеровирусной инфекции среди молодняка рогатого скота или ньюкаслской болезни среди птиц.
Лавинообразное распространение инфекции можно спрогнозировать на основании клиникоэпизоотологических данных начального периода эпизоотической вспышки. При наличии вычислительной техники прогноз ситуации может занять несколько часов, но результативность его будет высокой. Прогноз позволит определить характер и масштабы противоэпизоотических мер с наибольшим эффектом.
Перспективны также модели, которые имитируют процесс (явление) с помощью определенных показателей (например, направления миграции животных, числа восприимчивых особей, процента заболевших и др.) и позволяют выявлять отдельные характеристики процесса (явления), определять эффективность защитных мер, отобрать наиболее оптимальные.
Реализация подобных методов моделирования возможна лишь с использованием вычислительной техники: положительный опыт подобного подхода уже имеется в отношении целого ряда инфекций.
Имитационные модели полезны при разработке комплексных программ контроля и управления инфекциями. Они позволяют в относительно короткое время разработать стратегии, критерием оптимальности которых являются эпизоотологическая и экономическая эффективность программ в условиях, когда роль экономических и социальных факторов существенно возросла.
Имитационные модели могут существенно облегчить эпизоотологический контроль и управление противоэпизоотическими мероприятиями.
В настоящее время огромная роль в защите животных от инфекционных болезней отводится специфической профилактике. Однако наращивание как многообразия защитных препаратов, так и масштабов вакцинаций, часто не дает желаемого эффекта.
Причины этого во многом остаются невыясненными, так как в условиях практической хозяйственной деятельности действие разных факторов, в том числе организационно-хозяйственных, снижает защитный эффект вакцинаций.
Необходимо иметь в виду, что все без исключения инфекционные болезни являются результатом эволюции органического мира. Их возбудители выработали ряд специфических генетических, детерминированных механизмов, позволяющих им паразитировать, преодолевая защитные механизмы хозяина, а внешние факторы чаще всего способствуют обеспечению реализации этих механизмов в условиях больших популяций хозяев (сельскохозяйственных животных, сосредоточенных в крупных хозяйствах).
В связи с этим особое значение приобретают модели планирования испытаний эффективности биологических препаратов в строго контролируемых эпизоотологических опытах, что, в свою очередь, приводит к необходимости анализа внешних факторов и иммунологической структуры стада. Разработка и использование моделей популяционно-эпизоотологического характера должны занять важное место в планировании специфической профилактики. Подходы к этим задачам уже имеются.
Размещение животных в хозяйствах и комплексах, проектирование структуры и строительство этих помещений (комплексов, птицефабрик, хозяйств) во многих случаях не соответствуют требованиям эпизоотологического благополучия. В значительной мере это зависит от отсутствия обоснованных зоогигиенических нормативов.
Применение моделей в этом случае может оказать существенную помощь. С учетом ряда факторов, прежде всего определения параметров зоны контактов на имитационных моделях, можно получить оптимальные решения, что позволит разработать наиболее корректные нормативы. Программное обеспечение подобных задач на ЭВМ не представляет серьезных трудностей.
Выявление причинно-следственных связей в исследованиях по территориальному распространению инфекционных болезней, когда анализируется система с множеством исходных факторов и значений для любого числа территорий, возможно с помощью методов факторного анализа, процедура которого детально разработана. Использование программ этого анализа для ЭВМ дает, как показала практика, полезные результаты.
То же можно сказать и о задачах эпизоотологического районирования. Являющиеся, по существу, классификационными, они решаются ЭВМ за минуты и часы.
Большой практический интерес представляют модели оздоровления хозяйств от некоторых хронических инфекций. Модель минимизации времени замены молочного стада для программы оздоровления группы хозяйств была разработана во ВНИиТИБП.
Она предназначена для проведения полной замены поголовья в большой группе хозяйств с наименьшими потерями продукции.
Исходя из этой модели, был разработан алгоритм, реализованный на ЭВМ. Модель имеет универсальный характер, ее можно применять одновременно во многих хозяйствах с большим поголовьем скота. Комп’ютери Бундестагу будуть відключені від інтернету. Деталбніше http://pkhelp.net.ua
Математические модели сложных систем, к числу которых относится и эпизоотический процесс, являются результатом четкого формального описания его с необходимой степенью приближения к действительности. Для прогнозирования эпизоотической ситуации по конкретной инфекции необходимо формализовать эпизоотический процесс при данной болезни.
Его формализация с помощью математических методов и есть построение математической модели эпизоотического процесса. Основными условиями математического моделирования в эпизоотологии являются прогнозирование, управление реальными процессами, исследование тонкой структуры взаимосвязей в этой сложной вероятностной системе.
Для успешной реализации этих возможностей необходимы специальная подготовка ветеринарных врачей путем введения в курс эпизоотологии раздела по применению моделей и ЭВМ, использование ЭВМ в исследовательских и производственных ветеринарных учреждениях, выпуск литературы по вопросам применения математических методов и моделей в ветеринарии.
Вас также заинтересует это:
Comments (0)
Комментариев нет
Нет комментариев.
