运用PYTHON语言,写一段关于SEIR模型的代码,要求读取数据,并研究情绪与舆情耦合互动机制
时间: 2023-06-15 18:06:15 浏览: 97
基于python的情感分析模型
SEIR模型是一种传染病模型,可以用于预测疫情的发展趋势。在该模型中,人群被分为四类:易感者(Susceptible)、潜伏者(Exposed)、感染者(Infectious)和康复者(Recovered)。我们可以运用Python语言编写一个基本的SEIR模型,来预测疫情的发展趋势,并且加入情绪与舆情耦合互动机制,来研究舆情对疫情的影响。
首先,我们需要读取数据。假设我们已经有了一个包含每天新增感染人数的数据集,我们可以使用pandas库来读取并处理数据:
```python
import pandas as pd
data = pd.read_csv("data.csv")
```
接下来,我们可以定义SEIR模型的初始参数,包括人群总数、感染者初始人数、潜伏期、传染率、康复率等:
```python
N = 1000000 # 人群总数
E = 0 # 潜伏者初始人数
I = data.iloc[0]['new_cases'] # 感染者初始人数
R = 0 # 康复者初始人数
S = N - E - I - R # 易感者初始人数
T_inc = 5.2 # 潜伏期
T_inf = 2.9 # 感染期
R0 = 2.5 # 基本再生数
beta = R0 / T_inf # 传染率
gamma = 1 / T_inf # 康复率
alpha = 1 / T_inc # 潜伏者转化为感染者的速率
```
然后,我们可以使用ODE求解器来模拟SEIR模型的演化。在每个时间步长中,我们首先更新易感者、潜伏者、感染者和康复者的人数,然后考虑情绪与舆情的耦合互动机制,例如当舆情恶劣时,易感者的感染概率会增加,感染者的康复率会减少等等。
```python
from scipy.integrate import odeint
def seir_model(y, t, N, beta, gamma, alpha, mood):
S, E, I, R = y
# SEIR模型的微分方程
dSdt = -beta * S * I / N
dEdt = beta * S * I / N - alpha * E
dIdt = alpha * E - gamma * I
dRdt = gamma * I
# 考虑情绪与舆情的影响
if mood > 0.5:
# 舆情良好,易感者的感染概率降低
dSdt *= 0.9
else:
# 舆情恶劣,易感者的感染概率增加
dSdt *= 1.1
if mood > 0.7:
# 舆情非常良好,感染者的康复率增加
dIdt *= 1.2
elif mood < 0.3:
# 舆情非常恶劣,感染者的康复率降低
dIdt *= 0.8
return dSdt, dEdt, dIdt, dRdt
# 模拟SEIR模型的演化
t = data.index.values
moods = [0.5] * len(t) # 假设舆情一开始是中性的
y0 = S, E, I, R
sol = odeint(seir_model, y0, t, args=(N, beta, gamma, alpha, moods))
S, E, I, R = sol.T
```
最后,我们可以将模拟结果与实际数据进行比较,并可视化模型的预测结果:
```python
import matplotlib.pyplot as plt
# 绘制模拟结果
fig, ax = plt.subplots(figsize=(8,6))
ax.plot(t, S/N, 'b', alpha=0.5, lw=2, label='Susceptible')
ax.plot(t, E/N, 'y', alpha=0.5, lw=2, label='Exposed')
ax.plot(t, I/N, 'r', alpha=0.5, lw=2, label='Infectious')
ax.plot(t, R/N, 'g', alpha=0.5, lw=2, label='Recovered')
ax.set_xlabel('Time (days)')
ax.set_ylabel('Fraction of Population')
ax.set_ylim(0,1)
ax.vlines(data.index.values, 0, 1, color='k', linestyles='dashed')
ax.legend()
# 绘制实际数据
ax2 = ax.twinx()
ax2.plot(data.index.values, data['new_cases']/N, 'k', alpha=0.5, lw=2, label='New Cases')
ax2.set_ylabel('Fraction of Population')
ax2.set_ylim(0,1)
plt.show()
```
这样,我们就得到了一个简单的SEIR模型,并加入情绪与舆情耦合互动机制,来研究舆情对疫情的影响。需要注意的是,这只是一个简单的模型,实际情况可能会更加复杂。
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