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Accès ouvert déclaré 2026 preprint

The covariance matrix of metapopulation disease models and applications to early warning signals

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Rattachement africain : gb. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

ABSTRACT Infectious disease time series often show signs of epidemic transitions, such as the peaks and troughs of the time series. In these time series, key system parameters can lead to catastrophic changes in the dynamical system behaviour (often called critical transitions). Modellers have increasingly shown that early warning signals can anticipate these transitions, both critical and non-critical, in infectious disease time series. Existing methods, however, generally focus on univariate time series data, or ignore spatiotemporal patterns that may be present as a disease spreads through a population. Recent ecological literature developments expand existing temporal and spatial methods to consider the covariance matrix of multiple, related time series. However, many of these proposed signals still make an assumption of stationary time series/system equilibrium. Whilst often true in ecological modelling, disease systems are seldom at equilibrium. In this paper, we propose the usage of the eigendecomposition of the non-stationary covariance matrix as a more suitable early warning signal for epidemiological data. We first analyse the expected trends in the eigenvalues and eigenbasis of the covariance matrix on approach to a transition. Next we apply these methods to a spatially-structured susceptible-infectious-recovered model to explore how the eigenbasis may provide extra information to modellers. Finally, we test these methods on SARS-CoV-2 case data during the 2020–2021 pandemic period in England.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
The covariance matrix of metapopulation disease models and applications to early warning signals
Date Crossref
12/05/2026
Éditeur
openRxiv
Type
posted-content

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • Engineering and Physical Sciences Research Council pays non établi dans la notice
    Organisme public
  • University of Warwick EPSRC & MRC Centre for Doctoral Training in Mathematics for Real-World Systems pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • School of Life Sciences pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure

Engineering and Physical Sciences Research Council, EPSRC & MRC Centre for Doctoral Training in Mathematics for Real-World Systems — University of Warwick et School of Life Sciences.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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