KR101244252B1

KR101244252B1 - Epidemiology simulation system and method

Info

Publication number: KR101244252B1
Application number: KR1020090113271A
Authority: KR
Inventors: 최동훈; 이준학
Original assignee: 한국과학기술정보연구원
Priority date: 2009-11-23
Filing date: 2009-11-23
Publication date: 2013-03-25
Also published as: KR20110056800A

Abstract

본 발명은 전국을 16 개 지역으로 나누고 각 지역 내에서 사람 간의 접촉율과 지역 사이에 사람 간의 접촉율 등 16 개 지역의 인구 통계학적 특성과 지역 간의 네트워크를 고려한 교통량을 적용하여 시간에 따른 질병 전파의 방향 및 질병의 확산 정도와 지역별 환자 수를 계산하는 패치 모델을 통해 신종 인플루엔자 대유행 시에 그 전염 경로 및 지역 등을 예측하여 대비할 수 있도록 된, 역학 시뮬레이션 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention divides the whole country into 16 regions, and spreads disease according to time by applying the traffic volume considering the demographic characteristics of 16 regions including the contact rate between people and the contact rate between regions within each region and the network between regions. The present invention relates to a system and method for epidemiological simulation, in which a patch model that calculates the direction of the disease, the extent of disease spread, and the number of patients in each region can be used to predict the path and area of the pandemic during the pandemic.

본 발명에 따른 역학 시뮬레이션 시스템의 클라이언트 장치는, 사용자에게 시뮬레이션에 필요한 시나리오를 설정하여 시뮬레이션을 요청하는 웹 인터페이스를 제공하는 시뮬레이션 요청 인터페이스; 상기 시뮬레이션 요청 인터페이스로부터 사용자의 시나리오를 전달받아 서버에게 전달하는 시뮬레이션 인터페이스; 상기 시뮬레이션의 결과를 지도 상에 도식하며, 도식을 위해 애플릿 구동을 위한 자바 런타임을 포함하는 GIS 클라이언트 모듈; 상기 시뮬레이션의 결과를 막대 그래프로 도식하는 그래프 모듈; 및 상기 서버의 데이터베이스에서 관리되고 있는 데이터를 저장/검색/삽입/삭제/갱신으로 관리하는 데이터베이스 갱신 도구를 포함하고, The client device of the dynamics simulation system according to the present invention comprises: a simulation request interface for providing a web interface for requesting a simulation by setting a scenario required for a simulation to a user; A simulation interface for receiving a user scenario from the simulation request interface and delivering the scenario to the server; A GIS client module that plots the results of the simulation on a map and includes a Java runtime for driving applets for schematicing; A graph module for plotting the results of the simulation in a bar graph; And a database update tool for managing the data managed in the database of the server by storing / searching / inserting / deleting / updating.

본 발명에 따른 역학 시뮬레이션 시스템의 서버 장치는, 패치 모델 기반의 역학 시뮬레이션 프로그램에 연동되고, 사용자의 시나리오를 받아들여 시뮬레이션을 실행하는 시뮬레이션 모듈; 클라이언트 장치로부터 웹 인터페이스를 통한 시뮬레이션 요청을 지원하고, 상기 사용자의 시나리오를 상기 시뮬레이션 모듈로 전달 하는 웹사이트 엔진부; 상기 시뮬레이션의 결과를 도식하기 위하여 지리 정보 시스템에서 필요로 하는 모든 공간 연산을 제공하며, 전국을 하나의 단위 지역으로 도식함과 더불어 각 지역별로도 도식하는 GIS 서버; 상기 시뮬레이션의 결과를 도식하는데 필요한 지도 데이터에 대해 전국을 일정 개수의 시도로 나누고 이들 지역 간의 인구 이동을 고려한 지도 데이터를 저장하고 있는 지도 데이터베이스; 및 시나리오 관련 데이터, 시뮬레이션 결과 데이터 등을 저장 관리하는 데이터베이스 관리서버(DBMS)를 포함한다.The server device of the dynamics simulation system according to the present invention comprises: a simulation module linked to a dynamics simulation program based on a patch model and configured to accept a user scenario and execute a simulation; A website engine unit supporting a simulation request through a web interface from a client device and transferring a scenario of the user to the simulation module; A GIS server that provides all spatial operations required by a geographic information system to map the results of the simulation, and maps the whole country into one unit area and also maps each area; A map database for storing map data in consideration of population movement among the regions by dividing the whole country into a predetermined number of map data for mapping the results of the simulation; And a database management server (DBMS) for storing and managing scenario related data and simulation result data.

본 발명에 의하면, 각 지역의 인구 통계 정보와 지역 간의 인구 이동량에 근거하여 한국의 특성에 적합한 역학 모델과 역학 시뮬레이션 프로그램을 제공할 수 있다. 또한 경험이 부족한 사용자도 역학 시뮬레이션을 쉽게 실행할 수 있고 연구자 간에 연구 결과를 공유할 수 있도록, 신종 인플루엔자 대유행에 관한 역학 시뮬레이션 시스템을 제공한다. 또한, 인플루엔자 대유행에 대비하여, 사회적 경제적 피해의 최소화 대책 마련에 필요한 기초 자료의 생산에 기여할 수 있다. 또한, 평시에 공중 보건학적 관점의 대응책 마련뿐만 아니라, 전시에 생물학전에 대비한 전략 마련에 활용하여 국가 안보에도 기여할 수 있다. 그리고, 사용자는 자신이 고안한 시나리오를 상정하여 인플루엔자를 비롯한 호흡기 질환에 대한 역학 시뮬레이션을 수행할 수 있다. According to the present invention, it is possible to provide a dynamic model and dynamic simulation program suitable for the characteristics of Korea based on demographic information of each region and the amount of population movement between regions. It also provides a dynamics simulation system for the swine flu pandemic so that even inexperienced users can easily run dynamics simulations and share their findings among researchers. In addition, in preparation for the pandemic of influenza, it can contribute to the production of basic data necessary to prepare measures to minimize social and economic damage. In addition, it can contribute to national security by not only preparing countermeasures from the public health point of view, but also preparing strategies for biological warfare in wartime. In addition, the user may assume a scenario devised by the user to perform a dynamic simulation of a respiratory disease including influenza.

인플루엔자, 역학, 시뮬레이션, 프로그램, 지역, 인구, 통계, 패치, 모델, GIS, 시나리오, 대유행, 이동량, 질병, 호흡기, 도식화, 그래프 Influenza, Mechanics, Simulation, Program, Region, Population, Statistics, Patch, Model, GIS, Scenario, Pandemic, Mobility, Disease, Respiratory, Schematic, Graph

Description

Epidemiology simulation system and method

본 발명은 전염성이 높은 인플루엔자의 특성과 패턴 등을 모의 실험으로 분석하여 대유행에 대비하기 위한 역학 시뮬레이션 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 전국을 16 개 지역으로 나누고 각 지역 내에서 사람 간의 접촉율과 지역 사이에 사람 간의 접촉율 등 16 개 지역의 인구 통계학적 특성과 지역 간의 네트워크를 고려한 교통량을 적용하여 시간에 따른 질병 전파의 방향 및 질병의 확산 정도와 지역별 환자 수를 계산하는 패치 모델을 통해 신종 인플루엔자 대유행 시에 그 전염 경로 및 지역 등을 예측하여 대비할 수 있도록 된, 역학 시뮬레이션 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a dynamic simulation system and method for preparing for a pandemic by analyzing characteristics and patterns of highly contagious influenza, and more specifically, divided into 16 regions nationwide and the contact rate between people within each region. Through the patch model that calculates the direction of disease spread, the spread of disease and the number of patients in each region by applying the traffic volume considering the demographic characteristics of 16 regions including the contact rate between people and regions and the network between regions. The present invention relates to a dynamic simulation system and a method for predicting and preparing for a contagious path and region during a pandemic.

전염성이 높은 인플루엔자는 국가적으로 엄청난 사회적 경제적인 손실을 유발시키는 감염질병으로, 이에 관한 발생 예측과 통제의 필요성은 점점 높아져 가고 있다. 이를 위해 미국, 독일, 영국 등 선진국에서는 과거에 발생한 인플루엔자의 특성과 패턴 등을 분석하고 그 나라 환경에 적합한 수리적 모델을 개발하여, 매년 발생하는 인플루엔자의 관리와 신종 인플루엔자의 대유행에 대한 대비책 마련에 이용해왔다. Highly contagious influenza is an infectious disease that causes massive social and economic losses in the country, and the need for prediction and control of it is increasing. To this end, developed countries such as the United States, Germany, and the United Kingdom analyze the characteristics and patterns of influenza in the past and develop mathematical models suitable for their environment, which are used to prepare for the management of influenza and the pandemic of the new influenza. Have been.

국내에서는 신종 인플루엔자 대유행에 대비하기 위해 InfluSim 기반의 모수 민감도 분석을 통해 우리나라의 현실에 적합한 역학 모델을 연구한 바 있다. 그러나 InfluSim은 전국을 하나의 단위 지역으로 간주한 수학적 역학 모델로, 각 지역의 인구 통계학적 특성 및 인구 이동 등을 고려하지 않은 문제점이 있다. 이러한 이유로 InfluSim에 근거한 시뮬레이션을 통한 신종 인플루엔자의 대유행에 대한 효과적인 대응책을 찾기에는 무리가 있다. In Korea, influenza-based parameter sensitivity analysis was conducted to prepare for the epidemic of the new influenza pandemic. However, InfluSim is a mathematical dynamics model that considers the whole country as a unit area, which does not consider demographic characteristics and population movement of each area. For this reason, it is difficult to find effective countermeasures against the pandemic of influenza through simulations based on InfluSim.

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 전국을 16 개 지역으로 나누고 각 지역 내에서 사람 간의 접촉율과 지역 사이에 사람 간의 접촉율 등 16 개 지역의 인구 통계학적 특성과 지역 간의 네트워크를 고려한 교통량을 적용하여 시간에 따른 질병 전파의 방향 및 질병의 확산 정도와 지역별 환자 수를 계산하는 패치 모델을 통해 신종 인플루엔자 대유행 시에 그 전염 경로 및 지역 등을 예측하여 대비할 수 있도록 된, 역학 시뮬레이션 시스템 및 방법을 제공함에 있다.An object of the present invention for solving the above-mentioned problems is to divide the nationwide into 16 regions and to establish the demographic characteristics of the 16 regions, such as the contact rate between people and the contact rate between people within each region, and networks between regions. The epidemiological simulation system is designed to predict the path and area of the pandemic during the pandemic of the new influenza through a patch model that calculates the direction of disease transmission, the spread of disease, and the number of patients by region by applying the traffic volume considered. And providing a method.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 역학 시뮬레이션 시스템의 클 라이언트 장치는, 사용자에게 시뮬레이션에 필요한 시나리오를 설정하여 시뮬레이션을 요청하는 웹 인터페이스를 제공하는 시뮬레이션 요청 인터페이스; 상기 시뮬레이션 요청 인터페이스로부터 사용자의 시나리오를 전달받아 서버에게 전달하는 시뮬레이션 인터페이스; 상기 시뮬레이션의 결과를 지도 상에 도식하며, 도식을 위해 애플릿 구동을 위한 자바 런타임을 포함하는 GIS 클라이언트 모듈; 상기 시뮬레이션의 결과를 막대 그래프로 도식하는 그래프 모듈; 및 상기 서버의 데이터베이스에서 관리되고 있는 데이터를 저장/검색/삽입/삭제/갱신으로 관리하는 데이터베이스 갱신 도구를 포함한다.The client device of the dynamics simulation system according to the present invention for achieving the above object comprises a simulation request interface for providing a user with a web interface for requesting a simulation by setting a scenario required for the simulation; A simulation interface for receiving a user scenario from the simulation request interface and delivering the scenario to the server; A GIS client module that plots the results of the simulation on a map and includes a Java runtime for driving applets for schematicing; A graph module for plotting the results of the simulation in a bar graph; And a database update tool that manages data managed in a database of the server by storing, searching, inserting, deleting, and updating.

또한, 상기 시나리오는, 초기 발생 지역, 단계별 감염력, 무증상 기간, 경증 기간, 진료 시기, 사망률 등을 포함한다.In addition, the scenario includes an initial occurrence area, stage infectivity, asymptomatic period, mild period, treatment period, mortality rate, and the like.

또한, 상기 시뮬레이션 요청 인터페이스는, 사용자가 작성한 시나리오에 유사한 시뮬레이션 결과를 검색할 수 있는 웹 인터페이스도 제공한다.In addition, the simulation request interface also provides a web interface for retrieving simulation results similar to a scenario created by a user.

또한, 상기 시뮬레이션 요청 인터페이스는, 사용자가 요청한 시뮬레이션 결과를 실시간으로 조회하거나 과거에 수행된 시뮬레이션에 대한 시나리오와 그 결과를 검색할 수 있는 인터페이스도 제공한다.In addition, the simulation request interface also provides an interface for inquiring a simulation result requested by a user in real time or searching a scenario and the result of a simulation performed in the past.

또한, 상기 시뮬레이션 인터페이스는 상기 서버로부터 상기 시뮬레이션 결과를 전달받아서 상기 GIS 클라이언트 모듈과 상기 그래프 모듈로 전달한다.In addition, the simulation interface receives the simulation result from the server and delivers the simulation result to the GIS client module and the graph module.

또한, 상기 데이터베이스 갱신 도구는, 사용자가 자신의 PC에서 작성한 엑셀 쉬트를 변환하여 데이터베이스에 저장한다.In addition, the database update tool converts the Excel sheet created by the user on his / her PC and stores it in the database.

그리고, 상기 서버의 데이터베이스에서 관리되고 있는 데이터는, 인구 통계 데이터, 추계 인구, 인구 이동 데이터, 접촉율 계산에 필요한 교통 이동량 데이터를 포함한다.The data managed in the database of the server includes demographic data, estimated population, population movement data, and traffic movement amount data required for contact rate calculation.

한편, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 역학 시뮬레이션 시스템의 서버 장치는, 패치 모델 기반의 역학 시뮬레이션 프로그램에 연동되고, 사용자의 시나리오를 받아들여 시뮬레이션을 실행하는 시뮬레이션 모듈; 클라이언트 장치로부터 웹 인터페이스를 통한 시뮬레이션 요청을 지원하고, 상기 사용자의 시나리오를 상기 시뮬레이션 모듈로 전달하는 웹사이트 엔진부; 상기 시뮬레이션의 결과를 도식하기 위하여 지리 정보 시스템에서 필요로 하는 모든 공간 연산을 제공하며, 전국을 하나의 단위 지역으로 도식함과 더불어 각 지역별로도 도식하는 GIS 서버; 상기 시뮬레이션의 결과를 도식하는데 필요한 지도 데이터에 대해 전국을 일정 개수의 시도로 나누고 이들 지역 간의 인구 이동을 고려한 지도 데이터를 저장하고 있는 지도 데이터베이스; 및 시나리오 관련 데이터, 시뮬레이션 결과 데이터 등을 저장 관리하는 데이터베이스 관리서버(DBMS)를 포함한다.On the other hand, the server device of the dynamics simulation system according to the present invention for achieving the above object, the simulation module is linked to the dynamics simulation program based on the patch model, the simulation module for accepting the user's scenario to execute the simulation; A website engine unit supporting a simulation request through a web interface from a client device and transferring a scenario of the user to the simulation module; A GIS server that provides all spatial operations required by a geographic information system to map the results of the simulation, and maps the whole country into one unit area and also maps each area; A map database for storing map data in consideration of population movement among the regions by dividing the whole country into a predetermined number of map data for mapping the results of the simulation; And a database management server (DBMS) for storing and managing scenario related data and simulation result data.

또한, 상기 시뮬레이션 모듈은, 다른 역학 시뮬레이션 프로그램과도 연동하여 실행 가능하고, 호흡기 질환을 비롯하여 모수 설정이 같은 역학 시뮬레이션 프로그램도 연동할 수 있다.In addition, the simulation module may be executed in association with other dynamic simulation programs, and may also link with dynamic simulation programs having the same parameter setting as well as respiratory diseases.

또한, 상기 GIS 서버는, 상기 패치 모델에서 필요로 하는 16개 시도에 대한 지리 데이터를 지도 데이터베이스에서 관리한다.The GIS server also manages geographic data for 16 trials required by the patch model in a map database.

그리고, 상기 시뮬레이션 모듈은, 인구 통계 정보, 지역 공간 정보, 추계 인 구 정보, 인구 이동 정보에 관한 입력 정보를 추가하거나 갱신, 삭제할 수 있는 데이터베이스 구축용 툴을 사용자에게 제공한다.The simulation module provides a user with a database building tool that can add, update, or delete input information regarding demographic information, regional spatial information, estimated population information, and population movement information.

삭제delete

한편, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 역학 시뮬레이션 방법은, (a) 웹사이트 엔진부가 클라이언트 장치로부터 역학 시나리오 정보를 입력받아 시뮬레이션 모듈에 전달하는 단계; (b) 패치 모델 기반의 역학 시뮬레이션 프로그램에 연동된 시뮬레이션 모듈이 상기 입력받은 역학 시나리오 정보를 시나리오 데이터베이스에 저장하는 단계; (c) 상기 시뮬레이션 모듈이 상기 입력받은 역학 시나리오 정보의 키 값을 역학 시뮬레이션 프로그램에 전달하는 단계; (d) 상기 역학 시뮬레이션 프로그램이 상기 전달받은 키 값으로 시나리오, 인구통계 정보를 검색하여 역학 시뮬레이션을 실행하는 단계; 및 (e) 상기 역학 시뮬레이션의 실행 결과를 그래프 모듈 또는 GIS 모듈이 그래프로 또는 지도 상에 도식화하거나, 상기 역학 시뮬레이션 프로그램이 시뮬레이션 결과 데이터베이스에 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.On the other hand, the dynamic simulation method according to the present invention for achieving the above object, (a) the website engine unit receives the dynamic scenario information from the client device delivered to the simulation module; (b) a simulation module linked to a patch model based dynamics simulation program, storing the received dynamics scenario information in a scenario database; (c) the simulation module transferring a key value of the received dynamic scenario information to a dynamic simulation program; (d) executing, by the dynamics simulation program, a dynamics simulation by searching for scenarios and demographic information based on the received key values; And (e) plotting the execution result of the dynamics simulation by a graph module or a GIS module on a graph or on a map, or storing the dynamics simulation program in a simulation result database.

또한, 상기 사용자 시나리오 정보는, 초기 발생 지역, 단계별 감염력, 무증상 기간, 경증 기간, 진료 시기, 사망률을 포함한다.In addition, the user scenario information includes the initial occurrence region, stage infectivity, asymptomatic period, mild period, treatment time, mortality rate.

그리고, 상기 (e) 단계 이후에, 상기 클라이언트 장치로부터 시뮬레이션 결과 요청시, 시뮬레이션 결과 목록을 제공하고, 상기 클라이언트 장치에 의해 시뮬레이션 결과 목록에서 조회 목록이 선택되면, 상기 선택된 목록에 해당하는 결과 정보를 상기 시뮬레이션 결과 데이터베이스로부터 읽어와 시뮬레이션 결과 페이지를 통해 상기 클라이언트 장치에 제공할 수 있다.After the step (e), when the simulation result is requested from the client device, a simulation result list is provided, and when the inquiry list is selected from the simulation result list by the client device, the result information corresponding to the selected list is provided. It may be read from the simulation result database and provided to the client device through a simulation result page.

본 발명에 의하면, 각 지역의 인구 통계 정보와 지역 간의 인구 이동량에 근거하여 한국의 특성에 적합한 역학 모델과 역학 시뮬레이션 프로그램을 제공할 수 있다. 또한 경험이 부족한 사용자도 역학 시뮬레이션을 쉽게 실행할 수 있고 연구자 간에 연구 결과를 공유할 수 있도록, 신종 인플루엔자 대유행에 관한 역학 시뮬레이션 시스템을 제공한다. According to the present invention, it is possible to provide a dynamic model and dynamic simulation program suitable for the characteristics of Korea based on demographic information of each region and the amount of population movement between regions. It also provides a dynamics simulation system for the swine flu pandemic so that even inexperienced users can easily run dynamics simulations and share their findings among researchers.

또한, 인플루엔자 대유행에 대비하여, 사회적 경제적 피해의 최소화 대책 마련에 필요한 기초 자료의 생산에 기여할 수 있다.In addition, in preparation for the pandemic of influenza, it can contribute to the production of basic data necessary to prepare measures to minimize social and economic damage.

또한, 평시에 공중 보건학적 관점의 대응책 마련뿐만 아니라, 전시에 생물학 전에 대비한 전략 마련에 활용하여 국가 안보에도 기여할 수 있다. In addition, it can contribute to national security by not only preparing countermeasures from a public health point of view, but also preparing strategies to prepare for biology before war.

그리고, 사용자는 자신이 고안한 시나리오를 상정하여 인플루엔자를 비롯한 호흡기 질환에 대한 역학 시뮬레이션을 수행할 수 있다. In addition, the user may assume a scenario devised by the user to perform a dynamic simulation of a respiratory disease including influenza.

본 발명의 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 명세서에 첨부된 도면에 의거한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to the like elements throughout. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 역학 시뮬레이션 시스템의 전체 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.1 is a configuration diagram schematically showing the overall configuration of a dynamics simulation system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 역학 시뮬레이션 시스템(100)은, 클라이언트 장치(110), 통신망(120), 서버 장치(130)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the dynamics simulation system 100 according to the present invention includes a client device 110, a communication network 120, and a server device 130.

클라이언트 장치(110)는, 사용자에게 시뮬레이션에 필요한 시나리오를 설정하여 시뮬레이션을 요청하는 웹 인터페이스를 제공하는 시뮬레이션 요청 인터페이스(Simulation Request Interface)(111); 시뮬레이션 요청 인터페이스(111)로부터 사용자의 시나리오를 전달받아 서버 장치(130)에게 전달하는 시뮬레이션 인터페이스(Simulation Interface)(112); 시뮬레이션의 결과를 지도 상에 도식하며, 도식을 위해 애플릿 구동을 위한 자바 런타임(Java Runtime)을 포함하는 GIS 클라이언트 모듈(113); 시뮬레이션의 결과를 막대 그래프로 도식하는 그래프 모듈(Graph Module)(114); 및 서버 장치(130)의 데이터베이스에서 관리되고 있는 데이터를 저장/검색/삽입/삭제/갱신으로 관리하는 데이터베이스 갱신 도구(DB Update Utility)(115)를 포함한다.The client device 110 may include a simulation request interface 111 that provides a user with a web interface for requesting a simulation by setting a scenario required for the simulation; A simulation interface 112 which receives a scenario of the user from the simulation request interface 111 and delivers the scenario to the server device 130; A GIS client module 113 which plots the results of the simulation on a map and includes a Java runtime for driving applets for schematic purposes; A Graph module 114 for plotting the results of the simulation into a bar graph; And a database update tool (DB Update Utility) 115 which manages data managed in the database of the server device 130 by storing / searching / inserting / deleting / update.

여기서, 시나리오는, 초기 발생 지역, 단계별 감염력, 무증상 기간, 경증 기간, 진료 시기, 사망률 등을 포함한다.Here, the scenario includes an initial occurrence area, stage infectivity, asymptomatic period, mild period, treatment period, mortality rate, and the like.

또한, 시뮬레이션 요청 인터페이스(111)는, 사용자가 작성한 시나리오에 유사한 시뮬레이션 결과를 검색할 수 있는 웹 인터페이스도 제공한다.In addition, the simulation request interface 111 also provides a web interface that can retrieve simulation results similar to a scenario created by a user.

또한, 시뮬레이션 요청 인터페이스(111)는, 사용자가 요청한 시뮬레이션 결과를 실시간으로 조회하거나 과거에 수행된 시뮬레이션에 대한 시나리오와 그 결과를 검색할 수 있는 인터페이스도 제공한다.In addition, the simulation request interface 111 also provides an interface for searching the real-time simulation results requested by the user or searching the scenarios and the results of simulations performed in the past.

또한, 시뮬레이션 인터페이스(112)는 서버 장치(130)로부터 시뮬레이션 결과를 전달받아서 GIS 클라이언트 모듈(113)과 그래프 모듈(114)로 전달한다.In addition, the simulation interface 112 receives the simulation result from the server device 130 and delivers the simulation result to the GIS client module 113 and the graph module 114.

또한, 데이터베이스 갱신 도구(115)는, 사용자가 자신의 PC(Personal Computer)에서 작성한 엑셀 쉬트(Excell Sheet)를 변환하여 데이터베이스에 저장한다.The database update tool 115 also converts an Excel sheet created by a user on his / her personal computer (PC) and stores it in a database.

그리고, 서버 장치(130)의 데이터베이스에서 관리되고 있는 데이터는, 인구 통계 데이터, 추계 인구, 인구 이동 데이터, 접촉율 계산에 필요한 교통 이동량 데이터를 포함한다.The data managed in the database of the server device 130 includes demographic data, estimated population, population movement data, and traffic movement amount data required for contact rate calculation.

통신망(120)은 인터넷과 같은 유선 통신망 또는 이동 통신망과 같은 무선 통신망을 포함할 수 있다.The communication network 120 may include a wired communication network such as the Internet or a wireless communication network such as a mobile communication network.

서버 장치(130)는 클라이언트 장치로부터 웹 인터페이스를 통한 시뮬레이션 요청을 지원하고, 상기 사용자의 시나리오를 상기 시뮬레이션 모듈로 전달하는 웹사이트 엔진부(131); 패치 모델 기반의 역학 시뮬레이션 프로그램에 연동되고, 사용자의 시나리오를 받아들여 시뮬레이션을 실행하는 시뮬레이션 모듈(132); 시뮬레이션의 결과를 도식하기 위하여 지리 정보 시스템에서 필요로 하는 모든 공간 연산을 제공하며, 전국을 하나의 단위 지역으로 도식함과 더불어 각 지역별로도 도식하는 GIS 서버(133); 시뮬레이션의 결과를 도식하는데 필요한 지도 데이터에 대해 전국을 일정 개수의 시도로 나누고 이들 지역 간의 인구 이동을 고려한 지도 데이터를 저장하고 있는 지도(Map) 데이터베이스(134); 및 시나리오 관련 데이터, 시뮬레이션 결과 데이터 등을 저장 관리하는 데이터베이스 관리서버(DBMS)(135)를 포함한다.The server device 130 may include a website engine unit 131 supporting a simulation request from a client device through a web interface and transferring the scenario of the user to the simulation module; A simulation module 132 linked to a patch model-based dynamics simulation program and configured to accept a user's scenario and execute a simulation; A GIS server 133 which provides all the spatial operations required by the geographic information system to map the results of the simulation, and maps the whole country into one unit area and also maps each area; A map database 134 for dividing the nation into a certain number of attempts for map data necessary to plot the results of the simulation and storing map data in consideration of population movement between these regions; And a database management server (DBMS) 135 storing and managing scenario related data, simulation result data, and the like.

또한, 시뮬레이션 모듈(132)은, 다른 역학 시뮬레이션 프로그램과도 연동하여 실행 가능하고, 호흡기 질환을 비롯하여 모수 설정이 같은 역학 시뮬레이션 프로그램도 연동할 수 있다.In addition, the simulation module 132 may be executed in conjunction with other dynamic simulation programs, and may also link with a dynamic simulation program having the same parameter setting as well as a respiratory disease.

또한, GIS 서버(133)는, 패치 모델에서 필요로 하는 16개 시도에 대한 지리 데이터를 지도 데이터베이스(134)에서 관리한다.The GIS server 133 also manages geographic data for the 16 trials required by the patch model in the map database 134.

그리고, 시뮬레이션 모듈(132)은, 인구 통계 정보, 지역 공간 정보, 추계 인구 정보, 인구 이동 정보에 관한 입력 정보를 추가하거나 갱신, 삭제할 수 있는 데이터베이스 구축용 툴을 사용자에게 제공한다.The simulation module 132 provides a user with a database building tool that can add, update, or delete input information regarding demographic information, regional spatial information, estimated population information, and population movement information.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 패치 모델에서 분류하는 인플루엔자 동적 모델을 나타낸 도면이다.2 is a view showing an influenza dynamic model classified in a patch model according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 패치 모델은, 결정론적 모형을 이용하여 인플루엔자 발생 초기에 취할 수 있는 예방적 조치를 반영하는 중재 모형(intervention); 연령, 감염상태, 증상상태, 백신상태, 치료상태, 격리상태를 포함하는 개인적 특성을 반영하는 개인특성 모형; 및 도로 정보에 근거한 개인 간의 접촉 네트워크(contact network)를 반영하는 네트워크 모형을 구성요소로 하여, 프로그램으로서 CD나 USB 메모리 등 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체에 기록할 수 있다.The patch model according to the present invention includes an intervention model that reflects preventive measures that can be taken early in influenza outbreaks using a deterministic model; Personal characteristic models reflecting personal characteristics including age, infection status, symptom status, vaccine status, treatment status, and quarantine status; And a network model that reflects a contact network between individuals based on road information as a component, and can be recorded as a program on a computer-readable medium such as a CD or a USB memory.

본 발명에 따른 역학 시뮬레이션 시스템이 제공하는 패치 모델은 Influsim 모델을 기초로 하고 있으며, 16개 시도의 인구 전체 집단을 감수성(Susceptible) 집단, 잠복기(Exposed) 집단, 전염성(infectious) 있는 집단, 병에 의한 사망(Death) 집단, 전염성이 없는 회복기(Convalescent) 집단, 치료되어 면역이 생긴(Recovered) 집단으로 나누고, 각 집단을 병의 진행 단계나 정도에 따라 세부 부류로 나누게 된다.The patch model provided by the dynamic simulation system according to the present invention is based on the Influsim model, and the entire population of 16 trials is susceptible, exposed, infectious and diseased. It is divided into death groups, contagious and non-infectious groups, and recovered and treated groups, and each group is divided into subclasses according to the stage or extent of the disease.

도 2를 참조하면, Susceptible 집단에서 λ만큼 비율이 감염되어 잠복기 단계로 들어간다. Exposed 집단은 진행 단계에 따라 7 단계로 나뉘고, 마지막 두 단계는 early infectious 단계로서 전염성이 있는 단계이다. 이 단계를 지나면 Infectious 단계가 되며 증상에 따라 Asymptomatic(무증상의) 집단, Moderately sick(경증환자집단, 병원에 가지 않는) 집단, Very sick(중증환자집단, 병에 의한 사망 가능성이 있는) 집단 중 하나로 들어간다. Referring to FIG. 2, the ratio is infected by λ in the Susceptible population and enters the incubation stage. Exposed populations are divided into seven stages according to progression stages, and the last two stages are early infectious stages and infectious stages. After this stage, it becomes an Infectious stage, depending on the symptom: Asymptomatic, Moderately sick, Not sick, Very sick, and potentially sick. Enter

또한, 각각을 병의 진행 정도에 따른 contagiousness(전염성의 정도)에 따라 19단계로 나눈다. Asymptomatic과 Moderately sick의 i단계(i<19) 환자들은 전염성의 변화로 (i+1)단계로 넘어가거나 병이 나아 Recovered 상태로 들어간다. 19단계의 환자는 다음 단계 없이 Recovered 상태로 들어간다. Very sick 집단의 i단계(i<19) 환자들은 전염성의 변화로 (i+1)단계로 넘어가거나, 치료를 받게 되거나 질병통제 기관의 관리 하에 놓인 W의 i단계로 가거나, 병으로 사망해 Death 상태로 가거나, 회복기가 되어 Convalescent 집단에 속하게 된다. Very sick의 19단계 환자는 치료를 시작해 W의 19단계로 가거나, Death 상태로 가거나 Convalescent 상태로 넘어간다. W의 i 단계 환자는 전염성의 변화로 (i+1)단계로 넘어가거나, Death 상태로 가거나 Convalescent 상태로 넘어간다. In addition, each is divided into 19 steps according to the degree of contagiousness according to the progress of the disease. Patients with stage i (i <19) of asymptomatic and moderately sick go to stage (i + 1) due to infectious changes, or get sick and recover. Patients at stage 19 enter the Recovered state without the next stage. Patients in stage I (i <19) of the very sick population either go to stage (i + 1) with infectious changes, go to stage i of W under treatment or under the control of a disease control organ, or die from illness You go to a state or you recover and you belong to the Convalescent group. Very sick Stage 19 patients begin treatment and go to Stage 19 of W, death or convalescent. Patients with stage i of W move to (i + 1), death or convalescent with infectious changes.

감염률 λ에 영향을 미치는 집단은 전염성이 있는 집단으로 Exposed 단계의 6, 7 단계, Infectious 단계의 Asymptomatic과 Moderately sick과 Very sick의 집단이다. W의 집단은 전염성은 있지만 격리되어 있으므로 감염률에 영향을 미치지 않는다. 이렇게 하여 각 16개 시도별로 인구 전체 집단을 총 87개의 소집단으로 구성하였다. 이들 소집단들 중 C, W, D에 속하는 집단들은 다른 지역으로 이동하지 않는다. The infecting group, λ, is an infectious group of 6, 7, and infectious Asymptomatic, Moderately sick and Very sick. Population of W is contagious but sequestered and does not affect infection rates. Thus, for each 16 trials, the total population of the population consisted of 87 subgroups. Of these subgroups, C, W, and D groups do not move to other regions.

각 시도 간의 인구 이동량을 모델에 적용하기 위하여 Hyman의 도시 간 인구 이동량을 표현하는 식을 적용하였다. 이렇게 만들어진 k 지역(k=1,2,..16)의 수리 모델식은 아래에서 설명한다. 이때, 도시 간 인구 이동량을 나타내는 migration 행렬 M을 다음 수학식 1과 같이 정의한다.In order to apply the population shift between the trials to the model, Hyman's equation for expressing population shifts between cities was applied. The mathematical model equation for the k region (k = 1, 2, .. 16) is described below. At this time, the migration matrix M representing the population movement between cities is defined as in Equation 1 below.

여기서 M_ij는 단위시간당 도시 i에서 도시 j로 이동하는 인구수이다. 본 발명의 시뮬레이션에서 M은 대칭행렬이다. 즉, M_ij=M_ji이다. 따라서 각 도시의 총인구수는 시간이 변해도 변하지 않는다. 따라서, k 지역 도시 간 인구 이동량 행렬 Mk는 다음 수학식 2로 둔다.Where M _ij is the number of people moving from city i to city j per unit time. In the simulation of the present invention, M is a symmetric matrix. That is, M _ij = M _ji . Thus, the total population of each city does not change over time. Therefore, the population movement matrix Mk between k region cities is given by Equation 2 below.

도 2에서, S(Susceptible Individuals) 집단의 시간에 따른 집단의 변화량을 식으로 나타내면 다음 수학식 3과 같다.In FIG. 2, the change amount of the group over time of the S (Susceptible Individuals) group is expressed by Equation 3 below.

여기서,

은 다른지역에서 유입되는 S 집단들의 총 사람수이며,

는 다른 지역에서 유출되는 S 집단들의 총 사람수이다.here,

Is the total number of people in S groups coming from different regions,

Is the total number of people in the S groups that have been released from other regions.

또한, E(Infected Individuals who incubate the Infection) 집단의 사람은 S 집단의 사람이 인플루엔자에 의해 감염되어 잠복기인 단계로서 평균 1.9일간 이 집단에 머물게 되고, E 집단을 다음 수학식 4와 같이 다시 7단계로 나눈다.In addition, in the group of E (Infected Individuals who incubate the Infection) group, the S group is incubated by influenza and is incubated for an average of 1.9 days. Divide by.

이때, 6,7단계에서는 잠복기 상태임에도 다른 사람에게 전염시킬 수 있는 감염역이 있는 단계이다.At this time, in step 6, 7 there is a stage of infection that can be transmitted to other people in the latent state.

여기서,

은 E 집단에서 z단계의 다른 지역에서 유입되는 총 사람 수이며,

는 E 집단에서 z단계의 다른 지역으로 유출되는 총 사람 수이다.here,

Is the total number of people coming from other regions in stage z of the E population.

Is the total number of people leaked from group E to other regions of stage z.

또한, A(Asymptomatic Infectious Individuals) 집단의 사람은 무증상 환자의 집단을 의미하며, 자연회복에 걸리는 시간은 연령에 따라 평균 4.1일~7일이 걸린다. 그리고, A 집단을 병의 진행 정도에 따른 전염성의 정도(conagiousness)에 따라 다음 수학식 5와 같이 19단계로 나눈다.In addition, A (Asymptomatic Infectious Individuals) group refers to a group of asymptomatic patients, the average time for natural recovery is 4.1 to 7 days depending on age. Then, group A is divided into 19 stages as shown in Equation 5 according to conagiousness according to disease progression.

여기서

은 A 집단에서 z단계의 다른 지역에서 유입되는 총 사람 수이며,

는 A 집단에서 z단계의 다른 지역으로 유출되는 총 사람 수이다. here

Is the total number of people coming from other regions of z-level in group A.

Is the total number of people leaked from group A to other regions of stage z.

또한, M(Moderately Sick Individuals) 집단의 사람은 경증상 환자의 집단을 의미하며, 자연 회복에 걸리는 시간은 연령에 따라 평균 4.1일~7일이 걸린다. 그리 고, M 집단을 병의 진행 정도에 따른 전염성의 정도(contagiousness)에 따라 다음 수학식 6과 같이 19단계로 나눈다.In addition, a person in the Moderately Sick Individuals (M) group refers to a group of patients with mild symptoms, and the average time for natural recovery is 4.1 to 7 days depending on age. Then, group M is divided into 19 steps according to Equation 6 according to the degree of contagiousness according to the progression of the disease.

여기서

은 M 집단에서 z단계의 다른 지역에서 유입되는 총 사람 수이며,

는 M집단에서 z단계의 다른 지역으로 유출되는 총 사람 수이다. here

Is the total number of people coming from other regions of stage z in group M.

Is the total number of people leaked from group M to other regions in phase z.

또한, V(Very and Extremely sick individuals who have not yet medical help) 집단의 사람은 중증상 환자의 집단을 의미한다. 이 집단의 사람은 치료를 받게 되거나 질병통제 기관의 관리 하에 놓인 W의 단계로 가거나, 자연치료 되거나, 또는 사망하는 집단이다. 그리고, V 집단을 병의 진행 정도에 따른 전염성의 정도(contagiousness)에 따라 다음 수학식 7과 같이 19단계로 나눈다.In addition, a person in the V (Very and Extremely sick individuals who have not yet medical help) group refers to a group of seriously ill patients. Persons in this group are those who are undergoing treatment or who go to the stage of W that is under the control of a disease control organ, are treated naturally, or die. The group V is divided into 19 steps according to the following Equation 7 according to the degree of contagiousness according to the progression of the disease.

여기서,

은 V 집단에서 z단계의 다른 지역에서 유입되는 총 사람 수이며,

는 V집단에서 z단계의 다른 지역으로 유출되는 총 사람 수이다. here,

Is the total number of people coming from other regions in stage z in group V.

Is the total number of people leaked from group V to other regions in phase z.

또한, W(Very and Extremely sick individuals who have medical help) 집단의 사람은 치료를 받게 되거나 질병통제 기관의 관리 하에 놓이는 사람의 집단이며, 병의 진행 정도에 따른 전염성의 정도(contagiousness)에 따라 다음 수학식 8과 같이 19단계로 나눈다. In addition, people in the W (Very and Extremely sick individuals who have medical help) group are those who are being treated or under the control of the disease control organ, and the following mathematics depends on the degree of contagiousness according to the progress of the disease. Divided into 19 steps as shown in Equation 8.

이 W 집단의 사람들은 다른 지역으로 유출 또는 다른 지역으로 유입되는 인구는 없다.People in this W group do not have a population that flows out of or into other areas.

또한, C(Convalescent individuals) 집단의 사람은 회복기에 있으며, 다음 수학식 9와 같이 나타낼 수 있으며, 다른 지역으로 유출 또는 다른 지역으로 유입되는 인구는 없다.In addition, people in the C (Convalescent individuals) group are in the recovery phase, and can be represented by Equation 9 below, and there is no population flowing into or out of another region.

또한, R(Recovered and Immune individuals) 집단은 다음 수학식 10과 같이 나타낼 수 있으며, 회복 되어 면역을 가지고 있는 사람들이다. In addition, the R (Recovered and Immune individuals) group can be expressed as in Equation 10 below, and those who have recovered and have immunity.

여기서,

은 다른 지역에서 유입되는 R 집단들의 총 사람 수이며,

는 다른 지역으로 유출되는 R집단들의 총 사람 수이다. here,

Is the total number of people in R groups coming from different regions,

Is the total number of people in the R groups outflowing to another region.

그리고, D(Dead individuals) 집단은 사망자 집단으로, 다음 수학식 11과 같이 나타낼 수 있다. And D (Dead individuals) The group is a death group, which may be represented by Equation 11 below.

한편, 전술한 수학식 1 내지 수학식 11에서 모수를 추정하는 경우를 살펴본다.Meanwhile, the case of estimating the parameters in the above-described Equations 1 to 11 will be described.

먼저, 인플루엔자에 감염된 잠복기 단계의 사람(incubating individuals)은 잠복기를 지나 타인에게 감염을 일으킬 수 있는 사람(infectious individuals)이 된다. 이 때 잠복기 집단의 사람은 전염력을 지니지 않고 무증상이며, 잠복기는 평균 1.9일이라고 알려져 있다. 따라서, λ=7/1.9로 할 수 있다.First, incubating individuals infected with influenza become infectious individuals who have passed the incubation period and can infect others. It is known that the incubation group is asymptomatic without infectiousness and the incubation period is 1.9 days on average. Therefore, λ = 7 / 1.9 can be set.

이어, 무증상 환자(asymptomatic infectious individuals)는 인플루엔자에 감염이 되었으나 증상이 나타나지 않는 환자로써 잠복기의 환자와는 다르게 증상이 없는데도 불구하고 타인에게 전염을 시킬 수 있는 환자이다. 잠복기 단계의 사람은 1.9일이 지나면 감염된 사람의 단계로 넘어가는데 그 중에서 무증상의 사람으로 넘어가는 비율이 1/3이고, 증상이 나타나는 사람으로 넘어가는 비율은 2/3이다. 따라서, 무증상 환자의 비율은 c(A)=1/3로 할 수 있다.Subsequently, asymptomatic infectious individuals are patients who are infected with influenza but do not have symptoms, and are able to infect others even though they have no symptoms unlike incubation periods. In the incubation phase, 1.9 days passes to the infected person, one-third of them are asymptomatic, and two-thirds are asymptomatic. Therefore, the ratio of asymptomatic patients can be c (A) = 1/3.

또한, 인플루엔자에 감염되어 증상이 나타나는 환자(symptomatic infectious individuals)는 크게 조금 아픈 환자와 매우(또는 극심하게) 아픈 환자로 분류한다. 잠복기 단계의 사람이 1.9일이 지나서 감염된 사람의 단계로 넘어가는데 그 중 조금 아픈 환자의 단계로 1/3의 비율로 넘어간다. 나머지 1/3은 매우 아픈 사람의 단계로 넘어간다. 따라서, 조금 아픈 환자의 비율은 c(M)=1/3로 할 수 있다.In addition, symptomatic infectious individuals who are infected with influenza are divided into two patients, one who is largely sick and the other who are very (or severely) sick. The latent stage passes 1.9 days to the stage of the infected person, one-third of the sicker stages. The other third goes to the stage of a very sick person. Therefore, the ratio of a little sick patient can be made c (M) = 1/3.

또한, 매우 아픈 환자에서만 사망환자가 나올 수 있으며 매우 아픈 환자의 비율은 1/3이다. 따라서, 매우 또는 극심하게 아픈 환자의 비율은 c(V)=1/3로 할 수 있다.In addition, only very sick patients can die from death, with one-third of very sick patients. Thus, the proportion of very or severely ill patients may be c (V) = 1/3.

또한, 무증상의 환자는 평균 4.1일이 지나면 병이 회복되고 면역이 생기게 된다. 따라서, γA는 1/4.1<=γA<=1/7 사이의 값을 갖는다.In addition, asymptomatic patients recover from disease and develop immunity after an average of 4.1 days. Thus, γA has a value between 1 / 4.1 <= γA <= 1/7.

또한, 조금 아픈 환자는 평균 4.1일이 지나면 병이 회복되고 면역이 생기게 된다. 따라서, γM은 1/4.1<=γM<=1/7 사이의 값을 갖는다.In addition, a little sick patients recover from disease and develop immunity after an average of 4.1 days. Thus, γM has a value between 1 / 4.1 <= γM <= 1/7.

그리고, 매우 아픈 사람은 7일이 지나면 병이 회복되고 면역이 생기게 된다. 혹은 τ의 비율로 사망한다. 따라서, γV=1/7이 될 수 있다.And a very sick person can recover from illness and develop immunity after seven days. Or die at a rate of τ. Thus, γV = 1/7.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 역학 시뮬레이션 방법을 설명하기 위한 동 작 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a dynamic simulation method according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 역학 시뮬레이션 시스템(100)은 사용자로부터 역학 시나리오 정보를 입력받는다(S310).3, the dynamics simulation system 100 according to the present invention receives the dynamic scenario information from the user (S310).

여기서, 역학 시나리오 정보는, 초기 발생 지역, 단계별 감염력, 무증상 기간, 경증 기간, 진료 시기, 사망률 등을 포함한다.Here, the epidemiological scenario information includes the initial occurrence area, stage infectivity, asymptomatic period, mild period, treatment period, mortality rate, and the like.

이어, 역학 시뮬레이션 시스템(100)은 입력받은 역학 시나리오 정보를 시나리오 데이터베이스에 저장한다(S320).Subsequently, the dynamics simulation system 100 stores the received dynamics scenario information in a scenario database (S320).

이어, 역학 시뮬레이션 시스템(100)은 입력받은 역학 시나리오 정보의 키 값을 역학 시뮬레이션 프로그램에 전달한다(S330).Subsequently, the dynamics simulation system 100 transmits the key value of the received dynamics scenario information to the dynamics simulation program (S330).

이어, 역학 시뮬레이션 시스템(100)에서 역학 시뮬레이션 프로그램은 전달받은 키 값으로 시나리오, 인구통계 정보를 검색하여 역학 시뮬레이션을 실행한다(S340).Subsequently, the dynamics simulation program in the dynamics simulation system 100 executes the dynamics simulation by searching the scenario and demographic information with the received key values (S340).

그리고, 역학 시뮬레이션 시스템(100)은 역학 시뮬레이션의 결과를 도식화하거나 시뮬레이션 결과 데이터베이스에 저장한다(S350).Then, the dynamics simulation system 100 plots the results of the dynamics simulation or stores them in the simulation result database (S350).

이때, 역학 시뮬레이션 시스템(100)은 역학 시뮬레이션의 결과를 그래프로 도식화 하거나 또는 지도 상에 도식화한다.At this time, the dynamics simulation system 100 plots the results of the dynamics simulation in a graph or on a map.

이후에, 사용자로부터 시뮬레이션 결과 요청시, 역학 시뮬레이션 시스템(100)은 사용자에게 시뮬레이션 결과 목록을 제공하고, 사용자에 의해 시뮬레이션 결과 목록에서 조회 목록이 선택되면, 선택된 목록에 해당하는 결과 정보를 시뮬레이션 결과 데이터베이스로부터 읽어와 시뮬레이션 결과 페이지를 통해 사용자 에게 제공한다.Subsequently, upon request of a simulation result from the user, the dynamics simulation system 100 provides the simulation result list to the user, and when the query list is selected from the simulation result list by the user, the result information corresponding to the selected list is displayed in the simulation result database. It is read from and presented to the user via the simulation results page.

역학 시뮬레이션 시스템(100)은 역학 시뮬레이션을 수행할 때 역학 시뮬레이션을 위한 데이터로서 인구 통계 정보, 지역 공간 정보, 추계 인구 정보, 인구 이동 정보 등을 이용한다.When performing the dynamics simulation, the dynamics simulation system 100 uses demographic information, regional spatial information, estimated population information, population movement information, and the like as data for dynamics simulation.

인구 통계 정보는 역학 시뮬레이션 처리의 기초가 되는 자료로서 매년마다 변동되는 16개 지역(특별시, 광역시도)이 대상이 된다. 인구 통계 정보는 수치에 따라 본 시스템의 결과에 큰 오차가 발생할 수 있으므로 정보의 신뢰도가 높아야 한다. 신뢰할 수 있는 정보의 획득을 위해 공신력 있는 기관인 통계청에서 제공하는 인구 센서스와 추계 인구 정보를 인구 통계 정보의 대상으로 정하였으며, 추계인구 정보가 본 시스템에 적합하다.Demographic information is the basis of the dynamics simulation process and covers 16 regions that change every year. The demographic information may have a large error in the results of the system depending on the numerical value, so the information should be highly reliable. In order to obtain reliable information, the population census and the estimated population information provided by the National Statistical Office, which is a reliable institution, were targeted for demographic information, and the estimated population information is suitable for this system.

인구 통계 정보로 추계 인구 정보를 선택한 이유는 매 5년마다 실제 거주자를 대상으로 실시하는 인구 센서스의 경우 5년간의 인구 정보 추이가 시스템의 오차로 반영될 수 있을 것으로 판단하였고, 이러한 정보와는 달리 추계 인구는 상주개념으로 주민등록 인구통계의 대상에서 제외되는 외국인을 포함하고 5년 주기 인구 센서스 자료에 2~3년 단위로 주민등록상의 인구변동요인(출생, 사망, 이동 등)을 반영하여 추계한 자료로서 인구 통계 정보의 오차를 최소화 시킬 수 있다.The reason for choosing the estimated population information as demographic information is that in the case of the population census that is conducted for the actual residents every five years, it was determined that the five-year population information could be reflected as a system error. The estimated population includes foreigners who are excluded from the resident registration demographics as a resident concept, and is estimated by reflecting population variability factors (birth, death, migration, etc.) in resident registration every two to three years in the five-year population census data. As a result, errors in demographic information can be minimized.

지역 공간 정보는 역학 시뮬레이션의 대상이 되는 16개 지역의 공간 데이터를 기반으로 구축하고, 실제 역학 시뮬레이션 결과에 직접 관여하지는 않으나 편의상 16개 지역 내의 시군구 영역 정보도 포함한다. 향후 지도 도식에 대한 사용자의 다양한 요구를 수용하기 위해, 16개 지역의 공간 데이터를 각 지역마다 하나의 레 이어를 할당하여 공간 DB에 저장한다. 이러한 융통성을 유지하기 위해 공간 데이터 관리는 예컨대, 지오매니아의 GIS 소프트웨어를 사용하여 저장 및 검색한다. Regional spatial information is constructed based on spatial data of 16 regions that are subject to dynamics simulation, and does not directly affect the actual dynamics simulation results, but includes city and district area information within 16 regions for convenience. In order to accommodate the various needs of users for the map map in the future, spatial data of 16 regions is allocated to each region and stored in the spatial DB. To maintain this flexibility, spatial data management is stored and retrieved using, for example, Geomania's GIS software.

또한, 추계 인구 정보를 도 4에 도시된 바와 같이 엑셀 형식으로 제공받아 DB 구축용 툴을 통해 해당 정보를 관리할 수 있다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따라 추계 인구 정보를 관리하는 화면을 나타낸 도면이다.In addition, as shown in FIG. 4, the estimated population information may be provided in an Excel format to manage corresponding information through a DB construction tool. 4 is a diagram illustrating a screen for managing the estimated population information according to an embodiment of the present invention.

또한, 인구 이동 정보를 도 5에 도시된 바와 같이 엑셀 형식으로 제공받아 DB 구축용 툴을 통해 해당 정보를 관리할 수 있다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따라 인구 이동 정보를 관리하는 화면을 나타낸 도면이다.In addition, as shown in FIG. 5, the population movement information may be provided in an Excel format to manage the information through a DB construction tool. 5 is a diagram illustrating a screen for managing population movement information according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 역학 시뮬레이션 시스템(100)은 시스템 사용 권한이 있는 사용자가 웹 환경을 통해서 서버 장치(130) 상의 ‘패치 모델 기반의 시뮬레이션 프로그램’에서 필요로 하는 모수 값을 입력하여 역학 시뮬레이션을 실행하고, 지도 또는 그래프 도식화를 통해 이 결과를 분석할 수 있다. 또한, 다른 사용자들이 과거에 실행했던 유사 시뮬레이션 케이스를 조회해 볼 수 있다. 유사 케이스의 조회는 사용자가 시뮬레이션 프로그램에 입력한 모수 값과 해당 정보에 근거하여 시뮬레이션 결과 DB를 검색하여 사용자에게 제공한다. The dynamics simulation system 100 according to the present invention executes a dynamics simulation by inputting the parameter values required by a user having system usage rights in a 'patch model based simulation program' on the server device 130 through a web environment. You can analyze this result by using maps, graphs, or graph plots. You can also query similar simulation cases that other users have run in the past. Inquiries of similar cases are provided to the user by searching the simulation result DB based on the parameter values entered in the simulation program and the corresponding information.

또한, 본 발명에 따른 역학 시뮬레이션 시스템(100)은 역학 시뮬레이션 결과를 도 6에 도시된 바와 같이 지도 상에 도식화 할 수 있다. 도 6은 본 발명의 실시예에 따라 역학 시뮬레이션 결과를 지도 상에 도식화 한 예를 나타낸 도면이다.In addition, the dynamics simulation system 100 according to the present invention may plot the dynamics simulation results on a map as shown in FIG. 6. 6 is a diagram illustrating an example of a dynamic simulation result on a map according to an embodiment of the present invention.

또한, 본 발명에 따른 역학 시뮬레이션 시스템(100)은 역학 시뮬레이션 결과를 도 7에 도시된 바와 같이 전국 16개의 지역별 사망자수와 외래 환자수를 도식화 하거나, 도 8에 도시된 바와 같이 지역별 일자별 시계열 순으로 도식화 할 수 있다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따라 전국의 지역별 사망자수와 외래 환자수를 그래프로 나타낸 도면이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따라 지역별 일자별 사망자수와 외래 환자수를 그래프로 나타낸 도면이다. In addition, the dynamics simulation system 100 according to the present invention plots the results of epidemiological simulations in the number of deaths and outpatients for each of the 16 regions in the country, as shown in FIG. 7, or in order of time by region, as shown in FIG. 8. Can be schematized. 7 is a graph showing the number of deaths and outpatients by region in the country according to an embodiment of the present invention, Figure 8 is a graph showing the number of deaths and outpatients by date in each region according to an embodiment of the present invention. .

도 9는 본 발명의 실시예에 따라 사용자로부터 시뮬레이션 요청을 받을 때의 유즈 케이스 다이어그램을 나타낸 도면이다.9 is a diagram illustrating a use case diagram when receiving a simulation request from a user according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 9에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 역학 시뮬레이션 시스템(100)은 사용자로부터 시뮬레이션 요청을 받을 때, 사용자로 하여금 발생년도 선택, 발생지역 선택, 모수 입력 등을 수행하게 하고, 그 입력된 정보에 근거해 입력 오류 검사, 시뮬레이션 환경값 저장, 처리상태 확인 등을 수행한다.As shown in FIG. 9, the dynamics simulation system 100 according to the present invention allows a user to select a year of occurrence, a region of occurrence, a parameter input, and the like, when receiving a simulation request from a user. Based on this, input error check, simulation environment value storage and processing status check are performed.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 시뮬레이션 결과 조회 시의 유즈 케이스 다이어그램을 나타낸 도면이다.10 is a diagram illustrating a use case diagram when a simulation result is queried according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 10에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 역학 시뮬레이션 시스템(100)은 시뮬레이션 결과 조회 시에 조회대상 선택, 조회결과 보기, 시뮬레이션 주기 설정, 시뮬레이션 보기, 시뮬레이션 제어, 그래프 보기에서 발생년도 선택, 대상지역 선택, 시뮬레이션 제어 등을 수행하게 된다.As shown in FIG. 10, the dynamics simulation system 100 according to the present invention selects an inquiry target at a simulation result inquiry, an inquiry result view, a simulation period setting, a simulation view, a simulation control, a generation year selection in a graph view, a target region, and the like. Selection, simulation control, and so on.

한편, 본 발명에 따른 역학 시뮬레이션 시스템(100)은 시뮬레이션 요청 및 유사 시뮬레이션 조회 시에 도 11에 도시된 바와 같은 시뮬레이션 요청 및 조회 클래스를 이용하게 된다. 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 시뮬레이션 요청 및 유사 시뮬레이션 조회 시에 이용되는 클래스 다이어그램을 나타낸 도면이다.Meanwhile, the dynamics simulation system 100 according to the present invention uses the simulation request and inquiry class as shown in FIG. 11 at the time of a simulation request and similar simulation inquiry. 11 is a diagram illustrating a class diagram used for a simulation request and a similar simulation inquiry according to an embodiment of the present invention.

또한, 본 발명에 따른 역학 시뮬레이션 시스템(100)은 패치 모델 메인 화면, 시뮬레이션 요청 리스트, 시뮬레이션 결과 표시 주기 설정 시에 도 12에 도시된 바와 같은 패치 모델 메인 화면 클래스를 이용하게 된다. 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 패치 모델 메인 화면의 클래스 다이어그램을 나타낸 도면이다.In addition, the dynamics simulation system 100 according to the present invention uses a patch model main screen class as shown in FIG. 12 when setting a patch model main screen, a simulation request list, and a simulation result display cycle. 12 is a diagram illustrating a class diagram of a patch model main screen according to an embodiment of the present invention.

또한, 본 발명에 따른 역학 시뮬레이션 시스템(100)은 GIS 지도 표출, GIS 제어, 주제도 표시, 시뮬레이션 결과의 지도 도식 시에 도 13에 도시된 바와 같이 GIS 클라이언트 클래스를 이용한다. 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 GIS 클라이언트 클래스 다이어그램을 나타낸 도면이다.In addition, the dynamics simulation system 100 according to the present invention uses a GIS client class as shown in FIG. 13 when displaying a GIS map, controlling a GIS, displaying a subject map, and displaying a map of simulation results. 13 is a diagram illustrating a GIS client class diagram according to an embodiment of the present invention.

또한, 본 발명에 따른 역학 시뮬레이션 시스템(100)은 시뮬레이션 결과의 그래프 표시, 시뮬레이션 제어, 범례 표시에 도 14에 도시된 바와 같은 시계열 그래프 도식화 클래스를 이용한다. 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 시계열 그래프 도식화 클래스 다이어그램을 나타낸 도면이다.In addition, the dynamics simulation system 100 according to the present invention uses a time series graph plotting class as shown in FIG. 14 for graph display, simulation control, and legend display of simulation results. 14 is a diagram illustrating a time series graph schematic class diagram according to an embodiment of the present invention.

또한, 본 발명에 따른 역학 시뮬레이션 시스템(100)은 지역별 그래프 표시, 지역 선택, 범례 표시에 도 15에 도시된 바와 같은 지역별 시뮬레이션 결과 도식 클래스를 이용한다. 도 15는 본 발명의 실시예에 따른 지역별 시뮬레이션 결과 도식 클래스 다이어그램을 나타낸 도면이다. In addition, the dynamics simulation system 100 according to the present invention uses a regional simulation result schematic class as shown in FIG. 15 for regional graph display, region selection, and legend display. FIG. 15 is a diagram illustrating a schematic class diagram of regional simulation results according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG.

도 16은 본 발명의 실시예에 따른 시뮬레이션 요청 처리 과정을 나타낸 흐름도이다.16 is a flowchart illustrating a simulation request processing process according to an embodiment of the present invention.

도 16을 참조하면, 본 발명에 따른 역학 시뮬레이션 시스템(100)은 시뮬레이션 요청 폼을 통해 사용자로부터 발생년도를 선택받고(S1602), 초기지역 값과 모수 를 설정한다(S1604).Referring to FIG. 16, the dynamics simulation system 100 according to the present invention selects an occurrence year from a user through a simulation request form (S1602), and sets an initial region value and a parameter (S1604).

이어, 역학 시뮬레이션 시스템(100)은 사용자가 시뮬레이션 요청 버튼을 클릭하면(S1606), 사용자로부터 입력받은 값들을 검사하고(S1608), 오류 발생 시 에러 메시지를 사용자에게로 출력한다(S1610).Subsequently, when the user clicks the simulation request button (S1606), the dynamics simulation system 100 checks values input from the user (S1608), and outputs an error message to the user when an error occurs (S1610).

그러나, 역학 시뮬레이션 시스템(100)은 사용자로부터 올바른 값들을 입력받으면, 시뮬레이션 컨트롤러를 통해 데이터베이스에 입력된 값들을 저장하고(S1612), 패치모듈을 실행하여(S1614), 패치모듈로부터 응답 메시지를 받는다(S1616).However, when the dynamics simulation system 100 receives the correct values from the user, the dynamics simulation system 100 stores the values input to the database through the simulation controller (S1612), executes the patch module (S1614), and receives a response message from the patch module ( S1616).

이어, 역학 시뮬레이션 시스템(100)은 시뮬레이션 컨트롤러를 통해 응답받은 메시지에 따른 결과 메시지를 사용자에게 출력한다(S1618).Subsequently, the dynamics simulation system 100 outputs a result message according to the message received through the simulation controller to the user (S1618).

도 17은 본 발명의 실시예에 따른 시뮬레이션 결과 보기 과정을 나타낸 흐름도이다.17 is a flowchart illustrating a process of viewing a simulation result according to an embodiment of the present invention.

도 17을 참조하면, 본 발명에 따른 역학 시뮬레이션 시스템(100)은 사용자 세션 정보를 시뮬레이션 요청 페이지에서 체크한다(S1702).Referring to FIG. 17, the dynamics simulation system 100 checks user session information on a simulation request page (S1702).

이어, 역학 시뮬레이션 시스템(100)은 사용자가 기존에 시뮬레이션 요청 했던 내역을 데이터베이스로부터 획득한다(S1704).Subsequently, the dynamics simulation system 100 obtains the details of the user's previous simulation request from the database (S1704).

이어, 역학 시뮬레이션 시스템(100)은 시뮬레이션 결과 목록에 요청 내역을 선택 리스트 형태로 출력한다(S1706).Subsequently, the dynamics simulation system 100 outputs the request details in the form of a selection list in the simulation result list (S1706).

이어, 역학 시뮬레이션 시스템(100)은 사용자가 시뮬레이션 결과 목록에서 조회할 항목을 선택하면(S1708), 요청 결과 상태가 '완료'인지 여부를 확인하고(S1710), 오류 시 에러 메시지를 출력한다(S1712).Subsequently, when the user selects an item to be queried from the simulation result list (S1708), the dynamics simulation system 100 checks whether the request result status is 'complete' (S1710), and outputs an error message in case of an error (S1712). ).

그리고, 역학 시뮬레이션 시스템(100)은 해당 결과를 포함하는 시뮬레이션 결과 페이지를 호출한다(S1714).Then, the dynamics simulation system 100 calls the simulation result page including the corresponding result (S1714).

도 18은 본 발명의 실시예에 따른 시뮬레이션 결과 검색 과정을 나타낸 흐름도이다.18 is a flowchart illustrating a simulation result search process according to an embodiment of the present invention.

도 18을 참조하면, 본 발명에 따른 역학 시뮬레이션 시스템(100)은 사용자가 로그인 후 메인 화면의 상단 메뉴에서 “패치모델”” 버튼을 선택하여 시뮬레이션 결과 조회를 실행한다(S1802).Referring to FIG. 18, the dynamics simulation system 100 according to the present invention executes a simulation result inquiry by selecting a “patch model” button from the top menu of the main screen after the user logs in (S1802).

이어, 역학 시뮬레이션 시스템(100)은 등록자를 선택하면(S1804), 해당하는 시뮬레이션 결과를 데이터베이스로부터 가져온다(S1806). Subsequently, when the registrant selects the registrant (S1804), the dynamic simulation system 100 obtains a corresponding simulation result from the database (S1806).

이에 따라, 사용자는 검색에 사용할 시뮬레이션 결과를 선택한다(S1808).Accordingly, the user selects a simulation result to be used for the search (S1808).

또한, 사용자는 시뮬레이션 주기를 설정한다(S1810).In addition, the user sets a simulation period (S1810).

이어, 역학 시뮬레이션 시스템(100)은 사용자가 시뮬레이션 실행 버튼을 클릭하면(S1812), GIS 모듈을 구동하고(S1814), 사용자가 그래프 보기를 입력하고 발생년도 및 대상지역을 선택하면(S1816), 입력된 정보를 가지고 검색한 검색 결과를 시뮬레이션 그래프로 화면에 출력한다(S1818).Subsequently, the dynamics simulation system 100 drives the GIS module (S1812) when the user clicks a simulation execution button (S1812), and when the user inputs a graph view and selects an occurrence year and a target region (S1816), the input is performed. The search result searched with the received information is output on the screen as a simulation graph (S1818).

도 19는 본 발명의 실시예에 따른 데이터 업로드 과정을 나타낸 흐름도이다.19 is a flowchart illustrating a data upload process according to an embodiment of the present invention.

도 19를 참조하면, 본 발명에 따른 역학 시뮬레이션 시스템(100)은 사용자에 의해 추계인구, 인구이동 정보 등 업로드 할 데이터 종류를 선택한다(S1902).Referring to FIG. 19, the dynamics simulation system 100 according to the present invention selects data types to be uploaded by the user, such as an estimated population and population movement information (S1902).

이어, 역학 시뮬레이션 시스템(100)은 선택 다이얼로그에서 업로드 대상 문서로 예컨대, 엑셀(Excel)을 선택한다(S1904).Subsequently, the dynamics simulation system 100 selects, for example, Excel as the upload target document in the selection dialog (S1904).

이어, 역학 시뮬레이션 시스템(100)은 선택된 Excel File의 데이터를 읽어온다(S1906).Subsequently, the dynamics simulation system 100 reads data of the selected Excel file (S1906).

이어, 역학 시뮬레이션 시스템(100)은 읽은 데이터가 적합한지 유효성을 검사한 후(S1908), 유효하지 않으면 예외 발행 후 프로세스를 종료하고, 유효하면 읽어온 데이터를 이용하여 DataSet을 생성한다(S1910).Subsequently, the dynamics simulation system 100 checks the validity of the read data (S1908), if not valid, terminates the process after issuing an exception, and generates a DataSet using the read data if valid (S1910).

이어, 역학 시뮬레이션 시스템(100)은 데이터 업로드 버튼을 활성화한다(S1912). Subsequently, the dynamics simulation system 100 activates a data upload button (S1912).

이어, 역학 시뮬레이션 시스템(100)에 대해 사용자는 문서의 종류와 Excel File이 선택되었으면 Data Upload 버튼을 클릭한다(S1914).Subsequently, when the type of document and the Excel file are selected for the dynamics simulation system 100, the user clicks the Data Upload button (S1914).

이어, 역학 시뮬레이션 시스템(100)은 DataSet을 DB Table의 스키마에 맞게 매핑한다(S1916).Subsequently, the dynamics simulation system 100 maps the DataSet according to the schema of the DB table (S1916).

이어, 역학 시뮬레이션 시스템(100)은 Data Insert 쿼리를 실행한다(S1918).Subsequently, the dynamics simulation system 100 executes a Data Insert query (S1918).

그리고, 역학 시뮬레이션 시스템(100)은 Insert 성공 시 완료 메시지를 사용자에게 전송하고, 실패 시 예외 메시지를 발생한다(S1920).Then, the dynamics simulation system 100 transmits a completion message to the user upon successful insertion, and generates an exception message upon failure (S1920).

한편, 본 발명에 따른 역학 시뮬레이션 시스템(100)은 권한 설정에 대해 관리자가 사용자의 정보를 확인한 후 직접 권한을 부여한다. 관리자는 사용 승인과 사용 거부를 할 수 있다. 사용 승인 시 해당 사용자의 권한을 update하고 SMTP를 이용하여 사용 승인 메일을 발송한다. 사용 거부 시 해당 사용자의 권한을 update하고 SMTP를 이용하여 사용 거부 메일을 발송한다.On the other hand, the dynamics simulation system 100 according to the present invention grants authority directly after the administrator confirms the user's information on the authority setting. Administrators can approve and deny usage. When the user is approved for use, update the user's authority and send the user approval mail using SMTP. If the user is denied, update the user's authority and send the mail of denial using SMTP.

전술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 전국을 16개 시도로 나누고 각 지역의 인구 통계 정보와 지역 간의 인구 이동량에 근거하여 한국의 특성에 적합한 역학 모델과 역학 시뮬레이션 프로그램을 제공할 수 있다. 또한 경험이 부족한 사용자도 역학 시뮬레이션을 쉽게 실행할 수 있고 연구자 간에 연구 결과를 공유할 수 있도록, 신종 인플루엔자 대유행에 관한 역학 시뮬레이션 시스템을 제공한다. As described above, according to the present invention, it is possible to divide the nation into 16 trials and provide a dynamic model and dynamic simulation program suitable for the characteristics of Korea based on demographic information of each region and the amount of population movement between regions. It also provides a dynamics simulation system for the swine flu pandemic so that even inexperienced users can easily run dynamics simulations and share their findings among researchers.

본 발명에 따른 역학 시뮬레이션 시스템을 통해, 사용자는 자신이 작성한 시나리오를 입력하여 신종 인플루엔자 대유행 시 역학 시뮬레이션에 의한 시간에 따른 질병 전파의 방향 및 질병의 확산 정도와 지역별 환자 수를 계산할 수 있다. 역학 시뮬레이션 시스템은 지리정보 시스템과 연동되어 있어서, 시뮬레이션 결과를 지도상에 도식화하여 시각적 효과도 제공한다. 이 시스템을 통해 인플루엔자 대유행에 대비하여, 사회적 경제적 피해의 최소화 대책 마련에 필요한 기초 자료의 생산에 기여할 수 있다.Through the epidemiological simulation system according to the present invention, a user can input a scenario written by the user to calculate the direction of disease propagation, the spread of disease, and the number of patients per region by epidemiological simulation during a pandemic influenza pandemic. The dynamics simulation system is linked with the geographic information system to provide a visual effect by plotting the simulation results on a map. This system can contribute to the production of basic data needed to prepare for minimizing social and economic damage in preparation for an influenza pandemic.

본 발명에 따른 패치 모델은 전쟁터나 재난 지역에서 시공간적인 개념으로 통제 역학을 표현하기에 좋은 모델이다. 따라서 평시에 공중 보건학적 관점의 대응책 마련뿐만 아니라, 전시에 생물학전에 대비한 전략 마련에 활용하여 국가 안보에도 기여할 수 있다. The patch model according to the present invention is a good model for expressing control dynamics in a space-time concept in a battlefield or disaster area. Therefore, it can contribute to national security by not only preparing countermeasures from the public health point of view, but also preparing strategies for biological warfare in wartime.

본 발명에 따른 시스템은 공중 보건학자를 위한 것으로, 사용자는 자신이 고 안한 시나리오를 상정하여 인플루엔자를 비롯한 호흡기 질환에 대한 역학 시뮬레이션을 수행할 수 있다. 그러나 이 시스템은 패치 모델 기반의 시뮬레이션 프로그램에 제한하고 있기 때문에, 시나리오가 유사하지 않거나 역학 모델이 다르면 새로운 프로그램을 작성해야 할 수 있다. 이러한 이유로 이 시스템을 사용자에게 일반적인 목적의 역학 시뮬레이션 시스템으로 제공하려면 MatLab, Mathematica, R3 등과 같이 사용자들이 익숙한 패키지를 연동할 수 있다. 향후 국내 공중 보건학자들의 적극적인 참여와 함께, 역학 모델링 및 시뮬레이션의 연구 활성화에 기여 할 것이다.The system according to the present invention is for a public health practitioner, and a user can assume a scenario he or she devised to perform a dynamic simulation of respiratory diseases including influenza. However, the system is limited to patch model-based simulation programs, so if the scenarios are not similar or the dynamic models are different, you may need to write a new program. For this reason, to provide the system as a general purpose dynamics simulation system, users can integrate packages they are familiar with, such as MatLab, Mathematica, and R3. With the active participation of domestic public health scholars in the future, it will contribute to the activation of research in epidemiological modeling and simulation.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the following claims and their equivalents. Only. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 역학 시뮬레이션 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.3 is an operation flowchart for explaining a dynamics simulation method according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예에 따라 추계 인구 정보를 관리하는 화면을 나타낸 도면이다.4 is a diagram illustrating a screen for managing the estimated population information according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시예에 따라 인구 이동 정보를 관리하는 화면을 나타낸 도면이다.5 is a diagram illustrating a screen for managing population movement information according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 실시예에 따라 역학 시뮬레이션 결과를 지도 상에 도식화 한 예를 나타낸 도면이다.6 is a diagram illustrating an example of a dynamic simulation result on a map according to an embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 실시예에 따라 전국의 지역별 사망자수와 외래 환자수를 그래프로 나타낸 도면이다.7 is a graph showing the number of deaths and outpatients by region in the country according to an embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 실시예에 따라 지역별 일자별 사망자수와 외래 환자수를 그래프로 나타낸 도면이다. 8 is a graph showing the number of deaths per day and the number of outpatients by region according to an embodiment of the present invention.

도 10은 본 발명의 실시예에 따라 시뮬레이션 결과 조회 시의 유즈 케이스 다이어그램을 나타낸 도면이다.10 is a diagram illustrating a use case diagram when a simulation result is queried according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 시뮬레이션 요청 및 유사 시뮬레이션 조회 시에 이용되는 클래스 다이어그램을 나타낸 도면이다.11 is a diagram illustrating a class diagram used for a simulation request and a similar simulation inquiry according to an embodiment of the present invention.

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 패치 모델 메인 화면의 클래스 다이어그램을 나타낸 도면이다.12 is a diagram illustrating a class diagram of a patch model main screen according to an embodiment of the present invention.

도 13은 본 발명의 실시예에 따른 시계열 그래프 도식화 클래스 다이어그램을 나타낸 도면이다.FIG. 13 is a diagram illustrating a time series graph plotting class diagram according to an embodiment of the present invention. FIG.

도 14는 본 발명의 실시예에 따른 시계열 그래프 도식화 클래스 다이어그램을 나타낸 도면이다.14 is a diagram illustrating a time series graph schematic class diagram according to an embodiment of the present invention.

도 15는 본 발명의 실시예에 따른 지역별 시뮬레이션 결과 도식 클래스 다이어그램을 나타낸 도면이다. FIG. 15 is a diagram illustrating a schematic class diagram of regional simulation results according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >Description of the Related Art

100 : 역학 시뮬레이션 시스템 110 : 클라이언트 장치100: dynamics simulation system 110: client device

120 : 통신망 130 : 서버 장치120: communication network 130: server device

Claims

A simulation request interface for receiving a scenario required for simulation from a user and requesting a dynamics simulation;

A simulation interface for receiving a user scenario from the simulation request interface and delivering the scenario to the server;

A GIS client module for plotting the results of the simulation on a map and including a Java runtime for driving applets for the schematic; And

A graph module for plotting the results of the simulation in a bar graph;

Client device of the dynamics simulation system comprising a.

The method of claim 1,

The scenario includes a client device of a dynamics simulation system, characterized in that it includes an initial area of occurrence, stages of infectivity, asymptomatic period, mild period, treatment period, mortality rate, and the like.

The method of claim 1,

The simulation request interface, the client device of the dynamics simulation system, characterized in that to provide a web interface that can retrieve the simulation results similar to the scenario created by the user.

The method of claim 1,

The simulation request interface, the client device of the dynamics simulation system, characterized in that it provides an interface that can inquire the simulation results requested by the user in real time or retrieve the scenarios and the results for the simulation performed in the past.

The method of claim 1,

The simulation interface receives the simulation results from the server and delivers the simulation results to the GIS client module and the graph module client device of the dynamics simulation system.

delete

A simulation module linked to a dynamic model simulation program based on a patch model, and adapted to execute a simulation by accepting a user scenario;

A website engine unit supporting a simulation request through a web interface from a client device and transferring a scenario of the user to the simulation module;

A GIS server that provides all spatial operations required by a geographic information system to map the results of the simulation, and maps the whole country into one unit area and also maps each area;

A map database for storing map data in consideration of population movement among the regions by dividing the whole country into a predetermined number of map data for mapping the results of the simulation; And

A database management server for storing and managing the scenario of the user and the simulation result;

Server device of the dynamics simulation system comprising a.

9. The method of claim 8,

The simulation module can be executed in association with other dynamic simulation programs, and the server apparatus of the dynamics simulation system, wherein the dynamics simulation program having the same parameter setting as well as the respiratory disease is linked.

9. The method of claim 8,

The GIS server, the server device of the dynamics simulation system, characterized in that for managing the geographic data for the 16 attempts required in the patch model in the map database.

9. The method of claim 8,

The simulation module server of the dynamics simulation system, characterized in that to provide a user with a database construction tool that can add, update, or delete input information about demographic information, regional spatial information, estimated population information, population movement information. Device.

delete

(a) receiving, by a website engine unit, dynamic scenario information from a client device and delivering the dynamic scenario information to a simulation module;

(b) a simulation module linked to a patch model based dynamics simulation program, storing the received dynamics scenario information in a scenario database;

(c) the simulation module transferring a key value of the received dynamic scenario information to a dynamic simulation program;

(d) executing, by the dynamics simulation program, a dynamics simulation by searching for scenarios and demographic information based on the received key values; And

(e) a graph module or a GIS module plotting a graph or a map on the result of the dynamic simulation, or storing the dynamic simulation program in a simulation result database;

Dynamics simulation method comprising a.

16. The method of claim 15,

The epidemiological scenario information includes an initial occurrence region, stage infectivity, asymptomatic period, mild period, treatment period, and mortality rate.

16. The method of claim 15,

After the step (e), when a simulation result is requested from the client device, a simulation result list is provided. Read from the results database and provided to the client device via the simulation results page Dynamic simulation method characterized in that.