喪屍入侵計算器
運用流行病學模型,模擬喪屍疫情的發展、存活機率與資源需求。
輸入情境參數,包括初始人口、感染率、治癒率、模擬期間與環境因素,模擬喪屍疫情如何發展,並估算你的存活機會。
喪屍入侵計算器
運用流行病學模型,模擬喪屍疫情的發展、存活機率與資源需求。
關於喪屍入侵計算器
喪屍入侵雖然純屬虛構,用來模擬它的數學模型卻直接取自真實的流行病學與族群動力學。本計算器採用經典的SIR(易感者—感染者—康復者)架構,並針對喪屍與人類的互動進行調整,預測假想疫情隨時間的變化。
標準SIR模型將人口分為三類:可能受感染的易感者、會傳播疾病的感染者,以及不再具有傳染性的康復者(或移出者)。在喪屍情境中,人類是易感族群,喪屍則是感染傳播者。與經典流行病學的主要差異在於,喪屍不會自行康復,而會持續存在,直到被治癒或消滅。因此,標準感染模型上又加上了捕食者與獵物的互動關係。
感染率參數(β)代表一次喪屍與人類接觸導致新增喪屍的機率。數值為0.1表示10 %的接觸會造成感染,反映有效的圍堵措施。數值為0.8則代表傳播性極強的疫情,接觸後幾乎必然感染。治癒率(γ)反映醫療介入、免疫措施或喪屍清除的成效:數值越高,喪屍數量減少得越快。人類死亡率(μ)則計入疫情期間與喪屍無關的死亡。
地理擴散係數會依人口密度與空間分布調整接觸頻率。人口密集的都市中,單位時間內喪屍與人類的接觸次數多於人口稀疏的鄉村。係數高於1.0會加劇感染傳播,低於1.0則會減緩傳播。
資源消耗用來模擬倖存人類的後勤負擔。每個活著的人都需要食物、水、藥品與住所。隨著人類數量下降、喪屍壓力增加,資源短缺會進一步加重生存挑戰。資源總量提供模擬期間所需物資的數量級估算。
儘管應用情境充滿幻想色彩,這類建模在現實中有嚴肅的對應用途。流行病學家使用相同的數學架構模擬流感大流行、伊波拉疫情及COVID-19傳播。預測喪屍占據優勢的方程式,也能量化疫苗接種計畫、隔離措施與醫療量能對真實傳染病的影響。即使在趣味情境中研究這些模型,也能幫助你直覺理解疫情動態、及早介入的重要性,以及再生數在決定疫情消退或爆發時的關鍵作用。
喪屍入侵模擬範例
透過預設情境,了解不同的疫情發展與存活結果。
| 情境 | 結局 | 重點解析 |
|---|---|---|
| 緩慢擴散:5隻喪屍,100 000名人類,β=0.1,γ=0.05,μ=0.01,30天,geo=0.3 | 部分存活,存活率約74% | 較低的感染率與地理圍堵讓多數人類得以存活;喪屍數量降至接近零。 |
| 快速擴散:20隻喪屍,50 000名人類,β=0.8,γ=0.02,μ=0.15,14天,geo=1.5 | 喪屍占據優勢,存活率約0% | 高感染率加上極低的治癒能力,導致人類人口在14天內徹底崩潰。 |
| 都市情境:15隻喪屍,250 000名人類,β=0.4,γ=0.03,μ=0.08,21天,geo=1.2 | 喪屍占據優勢,存活率約9% | 密集的都市環境增加接觸頻率;及早介入是避免情勢崩潰的關鍵。 |
| 鄉村求生:3隻喪屍,10 000名人類,β=0.15,γ=0.08,μ=0.02,60天,geo=0.5 | 情勢危急,存活率約30% | 低人口密度與地理隔離減緩疫情,但持續時間過長仍會使人類人口大幅減少。 |
如何使用喪屍入侵計算器
- 設定初始喪屍數量與初始人類人口,定義起始情境。請採用合理規模,例如人口為10 000的小鎮或1 000 000的大都市。
- 輸入感染率(0–1),模擬喪屍將人類轉化的難易程度。0.1代表較可控的疫情,0.8則代表災難性的快速傳播情境。
- 設定治癒率(0–1)以表示醫療介入或喪屍清除效率,並設定人類死亡率(0–1)以計入基礎自然死亡。
- 選擇模擬天數,再設定資源消耗率(每人每天消耗的單位數)與地理擴散係數(平均密度使用1.0;都市使用>1,鄉村使用<1)。
- 按下「計算入侵情境」執行模擬,也可以使用預設情境按鈕,立即載入符合情境的參數設定。
喪屍入侵計算器常見問題
計算器使用哪種數學模型?
計算器使用離散時間SIR(易感者—感染者—康復者)流行病學模型,並針對喪屍與人類的動態關係進行調整。每天依接觸頻率與感染機率計算新增感染,治癒會移除喪屍,人類死亡則會減少倖存者數量。
感染率代表什麼?
感染率(β)是單位時間內,喪屍與人類接觸後產生新喪屍的機率,結合了接觸頻率與傳播機率。接近0代表幾乎完全圍堵;接近1則代表幾乎每次接觸都會使人類轉化。
什麼是地理擴散係數?
地理擴散係數用來按比例調整喪屍與人類的接觸頻率。1.0代表平均人口密度。人口密集的都市係數高於1.0,接觸較多;人口稀疏的鄉村係數低於1.0。它用來模擬地理環境對疫情發展的影響。
結果符合現實嗎?
數學架構以真實流行病學為基礎,但喪屍入侵是虛構的,因此具體數值應視為示例,而非預測。模型的相對變化,例如感染率升高如何加速崩潰、治癒率升高如何穩定人口,則忠實反映真實疫情的動態規律。
這個模型能用於真實疫情嗎?
可以。這裡的SIR架構也是流行病學家模擬流感、COVID-19、伊波拉及其他傳染病的基礎。將「喪屍」換成「感染者」並調整參數,就能得到合理的疫情模型。喪屍設定讓這些概念更容易理解,也更有趣。
安全區半徑代表什麼?
安全區半徑是假設人口呈圓形分布時,根據最終倖存人類人口,對可防守安全區域大小所做的粗略幾何估算。計算方式是求出在平均人口密度下可容納這些人口的圓形區域半徑,為最終人口規模提供直覺的空間參考。