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SIR-Epidemie-Rechner

Mit 990 Empfänglichen und 10 Infizierten, einer Infektionsrate von 0,3 und einer Genesungsrate von 0,1 beträgt die Basisreproduktionszahl 3, und am Tag 5 sind etwa 24 Menschen infiziert. Sie erhalten die tägliche Tabelle für S, I und R. Kostenlos in Ihrem Browser.

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Wenn Sie eingeben
Infektionsrate
0,3
Genesungsrate
0,1
Anfällige
990
Infizierte
10
Genesene
0
Tage
5
Erhalten Sie
Population
1.000
Höchstzahl Infizierter
24,35274342
Spitzentag
5
Anfällige am Ende
968,26496445

Das klassische SIR-Epidemiemodell teilt eine geschlossene Bevölkerung in drei Fächer: Personen, die noch empfänglich für die Infektion sind, Personen, die derzeit ansteckend sind, und Personen, die genesen sind und für den Rest des Laufs als immun gelten. Dieser SIR-Rechner für virale Infektion schreitet das Modell einen Tag nach dem anderen voran aus einer Infektionsrate, einer Genesungsrate, den drei Startgrößen der Fächer und einem Horizont in Tagen. An jedem Tag wechseln neue Infektionen von Empfänglichen zu Infizierten im Verhältnis beider Gruppen, und Genesungen wechseln von Infizierten zu Genesenen gemäß der Genesungsrate. Die Antwort ist eine tagesweise Tabelle der Empfänglichen-, Infizierten- und Genesenenzahlen zusammen mit der implizierten Basisreproduktionszahl und dem Gipfel der Infiziertenkurve. Negative Infektions- oder Genesungsraten werden als ungültige Eingabe abgelehnt, statt in Absolutwerte gefaltet zu werden.

Wie das SIR-Epidemiemodell definiert ist

Das Empfängliche-Infizierte-Genesene-Modell ist die kleinste Epidemie in geschlossener Bevölkerung, die noch eine steigende und fallende Infiziertenkurve zeigt. Jede Person startet in einem von drei Beständen: Empfängliche, die den Erreger fangen können, Infizierte, die ihn übertragen können, und Genesene, die für den Rest dieses Laufs als immun gelten. Es gibt keine Geburten, Todesfälle oder Wanderungen, sodass die Summe N gleich S plus I plus R konstant bleibt und nur als Maßstab für den Kontakt dient.

Ein Wert über eins ist die klassische Bedingung für den epidemischen Start, und die bildende Herdenimmunitätsschwelle eins minus eins durch R0 wird nur in diesem Fall gemeldet. Die Umsetzung ist das tägliche Euler-Verfahren aus dem Lehrbuch, kein adaptiver Löser gewöhnlicher Differentialgleichungen, kein stochastisches Agentenmodell und keine Vorhersage eines benannten realen Ausbruchs. Große Raten werden begrenzt, damit ein einzelner Schritt kein Fach negativ treiben kann, weil eine negative Kopfzahl kein gültiger Bestand ist.

Gebrochene Fachwerte sind erlaubt: die stetige Näherung ist nicht auf ganze Personen beschränkt. Behandeln Sie jede Reihe als bildende Bahn dieser veröffentlichten Regel, niemals als klinische Vorhersage, Bettenprognose oder Ersatz für ein strukturiertes Modell der öffentlichen Gesundheit mit Alters-, Verhaltens- oder Impfschichten, die dieses Werkzeug nicht erhebt.

Wo SIR-Rechner in der echten Arbeit auftauchen

Epidemiologiekurse, Pflegeeinweisung und Workshops der öffentlichen Gesundheit vergeben ständig SIR-Übungen aus Lehrbuchraten und Startbeständen, sodass ein verlässliches Orakel, das die Tagestabelle neben R0 und dem Infiziertengipfel zurückgibt, Korrektur und Demomontage beschleunigt. Forschungsassistenten, die synthetische Ausbruchsdatensätze vorbereiten, brauchen stabile Fachbeschriftungen aus bekannten Raten ohne Netzaufrufe oder Modelldrift, und eine harte Ablehnung, wenn eine Rate negativ eintrifft, damit schmutzige Extrakte sich nicht als Bahnen ausgeben.

Wenn Sie später SEIR mit einer exponierten Klasse, Vitaldynamik, Altersstruktur, Impfkampagnen oder ein stochastisches Agentenmodell brauchen, behandeln Sie jene als getrennte Suchabsichten und Landeseiten, statt diese Seite zur viralen Infektion SIR zu überladen. Stellen Sie Ergebnisse stets als bildende Schätzungen der veröffentlichten täglichen Euler-Regel dar; betriebliche Entscheidungen verlangen qualifizierte Fachleute, örtliche Überwachung und Modelle, die dieses Werkzeug nicht zu ersetzen beansprucht.

Halten Sie Anfragen innerhalb der Obergrenze von dreihundertfünfundsechzig Tagen, nageln Sie die Reihe in Tests fest, und Sie erhalten reproduzierbare SIR-Zahlen für Hausaufgaben, LMS-Erweiterungen und Rand-Worker, ohne einen eigenen Ausbruchsmodellstapel aufzustellen.

Ausbruchsübungen im Epidemiologielabor

Zeigen Sie Start und Abklingen einer SIR-Epidemie in geschlossener Bevölkerung in Lehrlaboren, ohne SEIR, Altersstruktur oder stochastische Agenten auf derselben Seite zu mischen.

Was ist das SIR-Epidemiemodell?

SIR teilt eine geschlossene Bevölkerung in Fächer Empfängliche, Infizierte und Genesene. Neue Infektionen wechseln von S nach I im Verhältnis beider Gruppen; Genesungen wechseln von I nach R. Die Summe N = S + I + R bleibt konstant. Dieser Rechner meldet die täglichen Zahlen dieser drei Bestände.

Welche Formel verwenden Sie jeden Tag?

Ein täglicher Euler-Schritt der Kermack–McKendrick-Gleichungen: new infections = β S I / N, new recoveries = γ I, then S' = S − new infections, I' = I + new infections − new recoveries, R' = R + new recoveries. Der Zeitschritt ist ein Tag. Wenn γ > 0, gilt R0 = β / γ.

Was geschieht, wenn eine Infektions- oder Genesungsrate negativ ist?

Eine negative Rate je Tag wird abgelehnt, statt in einen Absolutwert oder ein stilles NaN umgewandelt zu werden.

Was bedeutet eine Basisreproduktionszahl von 3 im SIR-Modell?

Sie ist die Infektionsrate geteilt durch die Genesungsrate: 0,3 durch 0,1 ergibt 3, also würde eine ansteckende Person in einer vollständig empfänglichen Bevölkerung drei weitere anstecken. Über eins hebt die Epidemie ab, und nur dann wird die Herdenimmunitätsschwelle angegeben.

Wie lese ich den Infektionsgipfel ab?

Angegeben werden die höchste Zahl an Infizierten und der Tag, an dem sie erreicht wird. Steigt die Kurve bis zum letzten Tag, wie im Beispiel bis Tag 5, hat sie noch nicht gedreht: Verlängern Sie den Zeitraum auf bis zu 365 Tage.

Alles auf dieser Seite ist auch per API verfügbar. Dieser Abschnitt richtet sich an Teams, die es in ihre eigenen Systeme einbinden möchten; alle anderen nutzen einfach das Tool oben.

POSThttps://api.kit.forhosting.com/health/viral-infection-sir

Authentifizierung per Bearer-Token. Ein einziger POST stellt die Aufgabe in die Warteschlange; das Ergebnis erhalten Sie per Webhook oder über einen signierten Link.

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/health/viral-infection-sir \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"infection_rate":0.3,"recovery_rate":0.1,"susceptible":990,"infected":10,"recovered":0,"days":5}'
{
  "infection_rate": 0.3,
  "recovery_rate": 0.1,
  "susceptible": 990,
  "infected": 10,
  "recovered": 0,
  "days": 5
}
{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "health.viral_infection_sir",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

Die API arbeitet asynchron: Sie erhalten sofort eine task_id. Polling ist mit 1 Anfrage pro Sekunde erlaubt.

pro Anfrage$0.002

Der Preis steht auf der Seite – keine Tokens, keine Credits. Fehlgeschlagene Aufgaben werden nicht berechnet.

max_days365
max_population1000000000000
HTTPCodeBedeutung
401unauthorizedDer API-Schlüssel fehlt oder ist ungültig – prüfen Sie den Authorization-Header (Bearer).
402insufficient_balanceIhr Guthaben reicht für diese Aufgabe nicht aus – Aufladungen verfallen nicht.
404unknown_typeUnbekannter Aufgabentyp – prüfen Sie das Feld „type“ gegen den Katalog.
429rate_limitedZu viele Anfragen – warten Sie kurz; Polling ist mit 1 Anfrage pro Sekunde erlaubt.

Erfolgreiche API-Aufrufe nutzen den veröffentlichten $0.002 je Element; ungültige Eingabe wird nicht berechnet.

Wie das SIR-Epidemiemodell definiert ist

Jeden Tag wendet der Rechner einen Euler-Schritt der Kermack–McKendrick-Gleichungen mit einem Einheitszeitschritt von einem Tag an: neue Infektionen entsprechen der Infektionsrate beta mal S mal I geteilt durch N, und neue Genesungen entsprechen der Genesungsrate gamma mal I. Diese Flüsse verlassen S, treten in I ein und verlassen dann I nach R. Wenn gamma positiv ist, entspricht die Basisreproduktionszahl R0 beta geteilt durch gamma, der Zahl sekundärer Fälle, die eine ansteckende Person in einer voll empfänglichen Bevölkerung erzeugen würde.

Was Sie senden und was Sie zurückerhalten

Senden Sie sechs Pflichtfelder. Wahlfreie Schlüssel werden weggelassen statt auf null gesetzt. Nageln Sie die Reihe und den Gipfel in Tests fest, damit eine spätere Änderung des Euler-Schritts nicht unbemerkt bleibt. Das Feld infection_rate ist der Infektionsparameter beta je Tag und muss eine endliche nichtnegative Zahl sein; ein negativer Wert scheitert mit invalid_input und nennt dieses Feld. Die Aliase beta, beta_rate, transmission_rate und infectivity werden angenommen. Das Feld recovery_rate ist der Genesungsparameter gamma je Tag und muss eine endliche nichtnegative Zahl sein; die Aliase gamma, gamma_rate und recover_rate werden angenommen. Die Felder susceptible, infected und recovered sind die Fachzahlen am Tag null und müssen endlich und nichtnegativ sein; ihre Summe N muss größer als null sein, damit der Kontaktterm definiert ist. Die Aliase s, s0, i, i0, rec, initial_susceptible, initial_infected und initial_recovered werden angenommen. Das Feld days ist der ganzzahlige Horizont von eins bis dreihundertfünfundsechzig; die Reihe umfasst Tag null bis zu diesem Tag. Fehlende Pflichtfelder, leere Zeichenketten, nichtnumerischer Text, NaN, Infinity, ein nichtganzzahliger Horizont und eine Gesamtbevölkerung von null scheitern mit invalid_input und werden nicht berechnet. Bei Erfolg wiederholt die Antwort die bereinigten Raten, die Anfangsfächer, days und population, gibt series als ein Feld von Datensätzen day, susceptible, infected und recovered zurück, meldet peak_infected und peak_day, meldet final_susceptible, final_infected und final_recovered und enthält Formel- und Methodenzeichenketten zur Anzeige und zum Festnageln in Tests. Wenn recovery_rate positiv ist, enthält die Antwort außerdem r0 gleich beta durch gamma, und wenn r0 größer als eins ist, enthält sie herd_immunity_threshold. Der Preis erfolgreicher API-Aufrufe ist der veröffentlichte $0.002 je Element; fehlgeschlagene Prüfung wird nicht berechnet.

Wo SIR-Rechner in der echten Arbeit auftauchen

Simulationszentren und elektronische Arbeitsblattprodukte wollen einen dokumentierten Weg aus beta, gamma, S, I, R und days, den Auftraggeber von Hand prüfen können, statt einer undurchsichtigen neuronalen Vorhersage, die Mobilität, Wetter und Verhalten ohne Offenlegung mischt. Weil diese Fähigkeit eine reine parse-Engine ist, ist der API-Preis die veröffentlichte Basis von $0.002 je erfolgreichem Element und fehlgeschlagene Prüfung wird nicht berechnet.

SIR-Lösungsschlüssel für den Unterricht

Erzeugen Sie die tägliche Tabelle der Empfänglichen, Infizierten und Genesenen plus R0 aus Lehrbuch-beta, gamma und Startbeständen, damit Lehrkräfte und Autokorrektoren eine durchschaubare Referenzwahrheit teilen.

Deterministische Ausbruchsteststücke

Erzeugen Sie in Masse stabile SIR-Reihen für synthetische Epidemiedatensätze und Regressionstests, mit hartem invalid_input bei einer negativen Infektions- oder Genesungsrate.

Wie formatiere ich die Eingabe?

Senden Sie infection_rate und recovery_rate als endliche nichtnegative Zahlen (zum Beispiel 0.3 und 0.1), susceptible, infected und recovered als endliche nichtnegative Zahlen (zum Beispiel 990, 10 und 0), und days als eine ganze Zahl von 1 bis 365. Auch die Aliase beta, gamma, s, i und rec werden angenommen.

Was kostet es?

Das Browser-Werkzeug ist kostenlos und läuft örtlich. API-Anfragen nutzen vorausbezahltes KIT-Guthaben zu $0.002 je erfolgreichem Element; ungültige Eingabe wird nicht berechnet.

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