Investigating The Spread Of COVID-19 Using Deterministic And Random Walk Models

تسبب الفيروس التاجي (كورونا) والمعروف باسم كوفيد - 19 والذي بدأ على شكل وباء في الصين ثم وصل الآن إلى مستويات
وبائية عالمية الى ما يقرب من مليون مصاب من الأفراد 50000 حالة وفاة مسجلة منذ تفشي المرض في عام 2019 . ينتقل كوفيد
19- من خلال ملامسة شخص مصاب ومماثل لانتشار الإنفلونزا. يحدث بشكل رئيسي عبر قطرات الأجسام الجسدية، مثل اللعاب
أو المخاط، عندما يسعل الشخص المصاب أو يعط س. يمكن للأفراد التقاط المرض بعد لمس الأسطح أو الأشياء الملوثة. في ھذه
الدراسة، نھدف إلى نمذجة ديناميكيات إنتقال كوفيد - 19 من خلال صياغة نموذج من نوع (عرضة - يتعرض للعدوى - مصاب -
متشافي) مع التركيز على الأفراد في الحجر الصحي والمستشفيات. إن شدة التفشي تقاس بتقدير نسبة التكاثر الأساسية التي يتم
تحديدھا على أنھا متوسط عدد الإصابات الثانوية الناتجة من فرد واحد مصاب على مدار الفترة التي يكون فيھا ينشر العدوى. نحدد
كذلك المؤشرات الحاسمة التي تحدد ما إذا كان الوباء ينتشر (أكبر من واحد) أو يموت (أقل من واحد). سيتم تنفيذ تحليل عدم اليقين
والحساسية لتحديد تأثير مؤشرات النموذج الحرجة على أساس درجة التكاثر. من أجل دراسة ديناميكيات انتقال كوفيد - 19 في
الكويت، سيتم استخدام البيانات المقدمة من قبل وزارة الصحة. بالإضافة إلى النموذج المحدد، سنستخدم نماذج المشي العشوائية
لدراسة انتشار كوفيد - 19 على النطاق المكاني المحلي. سوف نحقق فيما إذا كان نوع سلوك الحركة لھ تأثير على نسبة الأفراد
المصابين. أيضا، سوف نمثل نموذج تقييد الحركة الفريد والذي تم فرضھ في دولة الكويت، والذي يحصر السكان من المناطق
الفرعية، لتحديد ما إذا كانت ھذه السياسة فعالة. باستخدام المحاكاة الحاسوبية سنتمكن من قياس معدل انخفاض الإنتشار، والذي
سيتم اختباره بعد ذلك مقابل البيانات. النتائج سوف تشير إلى ما إذا كان ينبغي على البلدان الأخرى اعتماد استراتيجية تحكم مماثلة.

The novel Corona-virus SASRS-CoV2 better known as COVID-19 which started in China as an epidemic has now reached pandemic proportions with approximately 1 million infected individuals and more than 50000 recorded deaths since the 2019 outbreak. COVID-19 is transmitted through contact of an infected individual similar to the spread of influenza. It occurs mainly via Droplets of bodily fluids, such as saliva or mucus, when an infected person coughs or sneezes. Individuals could catch the disease after touching contaminated surfaces or objects. In this study, our objectives are to develop a mathematical model which models the transmission of COVID-19, where we will focus on quarantined and hospitalized individuals. The severity of the outbreak is measured by estimating the basic reproductive ratio (R0) which is defined as an average number of secondary infections produced from single infected individual over the course of its infectiousness. We further identify crucial parameters that determine whether an epidemic occurs (R0 greater than one) or disease dies out (R_0 less than one). The uncertainty and sensitivity analysis will be performed to identify the impact of critical model parameters based on the reproduction number. In order to study the transmission dynamics of COVID-19 in Kuwait, the data provided by the Ministry of Health will be utilized. In addition to the deterministic model, we will use random walk models to study the spread of COVID-19 on a local spatial scale. We will investigate whether the type of movement behavior has an effect on the proportion of infected individuals. Also, we will model the unique movement restriction imposed by the state of Kuwait, which confines sub-populations to resident areas, to determine whether such a policy is effective. Using computer simulations we will be able to quantify the reduction in the transmission rate, which will then be tested against data. The results will indicate whether other countries should adopt a si