RTI国际和宾夕法尼亚大学使用MATLAB和并行计算模拟流行病的传播

2001年在英国爆发的灾难性口蹄疫疫情提供了大量的流行病学数据，包括受感染农场的规模和位置，以及它们被感染的日期。为了分析这些数据，宾夕法尼亚大学的研究人员需要建立离散时间、离散空间、随机模型，这些模型可以用来模拟其他疾病的传播。他们还需要灵活的工具来快速测试想法，可视化和动画模拟结果，以及与非技术利益相关者沟通。

RTI研究人员需要在不给程序员增加负担的情况下扩大模拟。他们需要软件以一种高效、透明且易于实现的方式使用他们的计算机集群。

罗尔斯和他在宾夕法尼亚大学的同事们使用MATLAB来建模和模拟疾病在动物中的传播。借助并行计算工具箱™，RTI研究人员加速了64节点基于linux的计算机上的模拟
拥有128个处理器的集群。

利用来自英国大约1000个受感染农场的数据，Rorres开发了一种模拟口蹄疫传播的策略。

他编写了MATLAB算法来计算农场感染这种疾病的概率。在模拟的每一天的时间步中，MATLAB确定了单个农场被感染的概率。

Rorres使用相同的初始条件进行了数千次蒙特卡罗模拟，并对传染性参数进行了微调，直到结果接近实际的流行病。然后，他模拟了从其他地方开始的流行病，并测试了扑杀、疫苗接种和其他控制政策的有效性。

罗尔斯说:“我们使用MATLAB创建了揭示流行病发展模式的电影，帮助非技术观众可视化我们的发现。”

Rorres采用口蹄疫模型来模拟禽流感的传播。与MathWorks顾问合作，RTI研究人员使用并行计算工具箱来并行化Rorres的模型，并使用MATLAB并行服务器™在他们的计算机集群上执行模拟。

RTI的高级计算科学家Diglio Simoni发现，在某些初始条件和参数设置下，流行病很快就会消失，而在其他条件下，它们会延长。为了解决这一趋势带来的负载平衡问题，RTI研究人员编写了MATLAB脚本，以编程方式识别可能需要相对较少计算资源的模拟。

利用国家科学基金会的TeraGrid基础设施，RTI现在
为MIDAS开发了一个基于代理的模型，以模拟an的传播
这种流行病——自然发生的或在生物恐怖袭击中释放出来的——遍及美国人口。