(Veľmi jednoduché) Modelovanie chorôb (pomocou Scratch): 5 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:55

Dnes budeme simulovať vypuknutie choroby, pričom môže ísť o akúkoľvek chorobu, nie nevyhnutne o COVID-19. Táto simulácia bola inšpirovaná videom od 3blue1brown, na ktoré odkazujem. Pretože je to drag and drop, nemôžeme robiť toľko, koľko dokážeme s JS alebo Pythonom, ale používanie scratch prináša aj výhody, takže ak chcete vidieť, ako modelovať ohnisko pomocou JS, môžete si pozrieť moje článok, ktorý som napísal o modelovaní ohnísk chorôb tu. Teraz začnime!

Poznámka: Vyššie uvedený obrázok pochádza zo simulácie vykonanej spoločnosťou quantum9innovation (nie je používateľom Instructables), ktorú si môžete pozrieť tu.

Zásoby:

Budete potrebovať:

• Stierací účet (môžete sa zaregistrovať tu
• Základné znalosti drag and drop (ale kód si ešte prejdem)
• Počítač alebo zariadenie, s ktorým môžete programovať (čo pravdepodobne máte, pretože si to čítate)
• Voliteľné - pozrite si video 3b1b, ktoré vám poskytne predstavu o tom, čo programujeme.

Krok 1: Základné nastavenie

Najprv vytvoríme projekt, pomenujeme ho ľubovoľne a potom odstránime existujúceho sprite na plátne. Môžete to urobiť kliknutím na tlačidlo koša na sprite. Teraz máme prázdne plátno a farbu pozadia môžete zmeniť na čokoľvek chcete.

Ďalej vytvorte nový sprite a namiesto použitia existujúceho sprite si vymaľujte svoj vlastný. Urobte z toho modrú bodku. Tento sprite predstavuje vnímavú populáciu komunity a budeme mať tiež obnovenú/odstránenú a infikovanú populáciu, odkiaľ pochádza názov modelu SIR (náchylný, infikovaný, obnovený/odstránený). Uistite sa, že ste sprite pomenovali „neinfikovaný“.

Teraz vytvorte (znova) nový sprite a pomenujte ho sprite1, ktorý si tiež sami namaľujeme. Nazvite to „Sprite1“a vytvorte 2 kostýmy, jeden by mal byť červená bodka a druhý sivá bodka. Urobte z nich kostým1, respektíve kostým2. Títo dvaja predstavujú infikovanú (červená bodka) a obnovenú/odstránenú (šedá bodka) populáciu.

Krok 2: Nastavenie kódu pre vnímavú populáciu

Teraz sme nastavili citlivý populačný kód. Najprv vytvoríme 2 premenné: ľudia a nakazení. Premenná „Ľudia“predstavuje populáciu a je možné ju zmeniť podľa toho, koľko ľudí v našej simulácii chceme, a podľa toho sa simulácia zmení. Tiež vytvoríme infikovanú premennú, ktorá predstavuje populáciu, ktorá má/mala túto chorobu. Obe tieto premenné by mali byť globálnymi premennými, čo znamená, že ich možno použiť vo všetkých sprites.

Potom skopírujte vyššie uvedený kód do neinfikovaného sprite. Poďme sa pozrieť, čo to robí. Keď sa program spustí, sprite je skrytý, a to je dôvod, prečo nemusíme vkladať rovnaký kód pre klony do samotného sprite, čo pomáha. Potom nastavíme dve premenné (infikovaní a ľudia) na to, čo chcú, aby boli. V tomto prípade nastavíme infikovaných na 1 a ľudí na 100. To znamená, že začneme s jednou infikovanou osobou a celkom 100 ľuďmi, vrátane infikovanej osoby. Potom spustíme slučku, ktorá je spustená v množstve, ktoré je premenná people, v tomto prípade 100. Prejdeme na náhodnú pozíciu a potom vytvoríme klon sprite. Ideme do náhodnej polohy, pretože týmto spôsobom nemáme riadok bodiek pohybujúcich sa v jednom smere a namiesto toho sa objavujú v náhodných polohách.

Krok 3: Nastavenie kódu pre nakazeného a odstráneného škriatka

Teraz prepnite na sprite „Sprite1“a skopírujte vyššie uvedený kód. Prejdeme si to. Po spustení programu je sprite skrytý a potom spustí cyklus, v ktorom je infikované množstvo nastavené. Prejde do náhodnej polohy a vytvorí svoj vlastný klon.

Krok 4: Vyplnenie kódu náchylnej populácie

Prejdeme si veci, ktoré musíme urobiť:

• Nakaziť
• Pohyb

Prepnite na Neinfikovaný sprite, skopírujte vyššie uvedený kód a poďme sa pozrieť na to, ako dokončí infikovanie a presun. Najprv ide o kostým jeden, a ten skutočne nie je potrebný, ale máme ho tam, takže ak sa rozhodneme pridať ďalšie, nemusíme sa obávať, že zmení kostýmy na nové, ktoré sme pridali. Ďalej sa to ukáže. Ak si pamätáte, pôvodného škriatka sme skryli, takže budú ukryté aj klony, čo nechceme. Potom spustíme večnú slučku, ktorá spustí celý program, kým niekto neklikne na značku stop na začiatku. Na 1 sekundu sa posunieme do náhodnej polohy a potom skontrolujeme, či sme na okraji. V takom prípade to odrazíme. Ďalej, ak sa dotkneme červenej farby, potom klonujeme Sprite1 (infikovaná/odstránená populácia) a zvýšime infikovanú premennú o 1, potom náš sprite odstránime.

Krok 5: Dokončenie infikovaného/odstráneného kódu

Prepnutím na Sprite1 vytvoríme nový zoznam, časovač. Tento zoznam bude sledovať, ako dlho je bodka infikovaná, a po určitom čase buď uhynie, alebo sa zotaví, stane sa súčasťou odstránenej/obnovenej populácie a je reprezentovaná sivou bodkou, ktorú nemožno znova infikovať.

Skopírujte kód vyššie a poďme si ho prejsť. Keď začíname ako klon, vložíme do zoznamu časovačov celkový počet sekúnd, počas ktorých bol program spustený, a skontrolujeme to, aby sme zistili, ako dlho bol infikovaný, a podľa toho ho zmeníme, aby sa obnovil. Skryjeme zoznam časovačov a potom pre prípad prepneme kostým klonu na infikovaný kostým a potom ukážeme nášho sprite. Teraz spustíme večnú slučku, v ktorej sa stane viac vecí: klonu povieme, aby sa každú jednu sekundu skĺzol do náhodnej polohy, skontrolujeme, či je infikovaná premenná väčšia ako samotná populácia, v takom prípade ju nastavíme na populáciu a nakoniec ideme skontrolovať prvú položku zoznamu časovačov, aby sme zistili, či to nie je viac ako 5 sekúnd, a ak je to pravda, prepneme kostým do obnoveného kostýmu, aby sme sa nemohli nakaziť, a potom položku z časovača odstránime.