Математическое моделирование для определения оптимального подхода к возвращению в школу.

Фото: Pixabay/CC0 Public Domain

Математика
Шрифты

В недавнем исследовании профессор практики по математике Альберто Гандольфи из Нью-Йоркского университета разработал математическую модель для определения количества дней, в течение которых учащиеся могут посещать школу, чтобы они могли лучше учиться, одновременно снижая риск заражения COVID-19.

Исследование показывает, что смешанные модели с почти периодическим чередованием учебных дней или недель в классе и удаленного обучения были бы идеальными. В прототипном примере оптимальная стратегия приводит к тому, что школа открывается на 90 дней из 200, при этом количество случаев COVID-19 среди лиц, связанных со школой, увеличивается примерно на 66 процентов вместо почти 250-процентного увеличения, которое предсказано, если школы полностью откроются.

В исследовании представлены пять различных групп; к ним относятся студенты, восприимчивые к инфекции, студенты, подвергшиеся заражению, студенты с симптомами, бессимптомные студенты и выздоровевшие студенты. Кроме того, в исследовании Гандольфи моделируются и другие факторы, в том числе семичасовой школьный день как окно для передачи инфекции и риск заражения учащихся вне школы.

Говоря о разработке этой модели, Гандольфи прокомментировал: «Исследование было проведено в связи с тем, что более миллиарда студентов во всем мире используют модели дистанционного обучения перед лицом глобальной пандемии, а преподавателям нужны планы на предстоящий 2020-2021 учебный год».

«Учитывая, что дети находятся в очень тесном контакте в классных комнатах и что инкубационный период длится несколько дней, исследование показывает, что полное открытие классов в большинстве районов не является жизнеспособной возможностью. С другой стороны, разработка вакцины все еще находится на стадии становления, и исследования показали, что потенциальное воздействие COVID-19 на детей приводит к потере 30 процентов обычного прогресса в чтении и 50 или более процентов по математике».

Он добавил: «Этот подход направлен на обеспечение жизнеспособного решения для школ, которые планируют мероприятия в преддверии 2020-2021 учебного года. Каждая школа или их группа могут адаптировать исследование к своей текущей ситуации с точки зрения локального распространения COVID-19 и относительной важности сдерживания COVID-19 по сравнению с обучением в классе. Затем они могут вычислить оптимальную стратегию открытия. Поскольку в большинстве случаев это смешанные решения, то другие аспекты социально-экономической жизни в этом районе могут быть построены на школьном календаре. Таким образом, дети могут извлечь максимальную пользу из непосредственного опыта в классе, обеспечивая при этом контроль над распространением инфекции».

Используя распространенность активных случаев COVID-19 в регионе в качестве показателя вероятности заражения, исследование дает первое знаковое указание для каждой страны о возможностях повторного открытия школ: школы могут полностью открыться в нескольких странах, в то время как в большинстве других можно попробовать смешанные решения со строгим физическим дистанцированием и частыми, обобщенными, даже если не обязательно чрезвычайно надежными, испытаниями.

Статья исследователей опубликована в журнале Physica D.

Источник: Phys.org / New York University