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P 4: Epidemiologische Modellierung von Infektionskrankheiten

Leitung:
Dirk Brockmann

Mitarbeiter

Prof. Dr. Dirk Brockmann
Dr. Chen Li
Olga Baranov
Benjamin Maier
Konstantin Schaar
Dr. Julien Siebert
Henning Siemen

Arbeitsgruppe Prof. Brockmann an der Humboldt-Universität zu Berlin

http://rocs.hu-berlin.de

Forschungsschwerpunkte

Im Zentrum unserer Forschung steht die Modellierung der Ausbreitung und Dynamik von Infektionskrankheiten. Hierzu entwickeln wir mathematische Modelle, numerische Methoden und anwendungsorientierte Computersimulationen komplexer Ausbreitungsphänomene. In diesem Kontext versuchen wir die Dynamik von Infektionskrankheiten mit Hilfe von Methoden aus der Komplexitätstheorie, der Theorie komplexer Netzwerke, der Spieltheorie und der theoretischen Physik in einem transdisziplinären Ansatz besser zu verstehen und vorherzusagen.

Insbesondere entwickeln wir quantitative Modelle, die die globale Ausbreitung neuartiger Krankheitserreger wie z.B. SARS oder Influenza A(H1N1) beschreiben und vorhersagen können. Hierzu ist es wichtig, den Zusammenhang zwischen menschlicher Mobilität und räumlicher Ausbreitung genau zu verstehen, eine zentrale Aufgabe unserer Forschung. Beispielsweise berücksichtigen unsere Modelle zur globalen Ausbreitung das gesamte, weltweite Flugverkehrsnetz, d.h. den Flugverkehr von etwa 3 Milliarden Passagieren pro Jahr zwischen mehr als 4.000 Flughäfen weltweit.

Neben Ausbreitungsvorhersagen beschäftigen wir uns mit der Dynamik von Infektionskrankheiten innerhalb von Populationen. In diesem Rahmen analysieren wir, wie stark soziale Kontakt-Netzwerk-Strukturen die Dynamik von Infektionskrankheiten beeinflussen und bestimmen. Unter Verwendung von spieltheoretischen Methoden analysieren wir auch den Einfluss von Entscheidungsprozessen, z.B. im Kontext von Impfprävention.

Die Projektgruppe Modellierung von Infektionskrankheiten ist Teil einer Kooperation des RKI mit dem Institut für Biologie der Humboldt Universität zu Berlin und dem Lehrgebiet Epidemiologische Modellierung von Infektionskrankheiten (Prof. Dr. Brockmann).

Stand: 13.12.2013

Ausgewählte Publikationen

  • Brockmann D, Helbing D (2013): The hidden geometry of complex, network-driven contagion phenomena.
    Science 342 (6164): 1337-1342. Epub Dec 13. doi: 10.1126/science.1245200. mehr

  • Bagrow J, Brockmann D (2013): Natural emergence of clusters and bursts in network evolution.
    Phys. Rev. X (3): 021016. doi: 10.1103/PhysRevX.3.021016. mehr

  • Woolley-Meza O, Grady D, Thiemann C, Bagrow JP, Brockmann D (2013): Eyjafjallajökull and 9/11: The impact of large-scale disasters on worldwide mobility.
    PLoS ONE 8 (8): e69829. Epub Aug 7. doi: 10.1371/journal.pone.0069829. mehr

  • Grady D, Thiemann C, Brockmann D (2012): Robust classification of salient links in complex networks.
    Nature Communications, 3, 864. mehr

  • Belik V, Geisel T, Brockmann D (2011): Natural human mobility patterns and spatial spread of infectious diseases.
    Phys. Rev. X 1, 011001. mehr

  • Brockmann D, Hufnagel L, Geisel T (2006): The scaling laws of human Travel.
    Nature, 439, 462. mehr

  • Hufnagel L, Brockmann D, Geisel T (2004): Forecast and control of epidemics in a globalized world.
    PNAS 101 (42): 15124-15129. mehr

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Seestraße 10

13353 Berlin

Projektgruppenleiter

Prof. Dr. Brockmann

Telefon:
+49 (0)30 - 18754-2070

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