Cientistas criam modelos matemáticos para controle de epidemias

Modelar a propagação de epidemias onde as pessoas interagem em diferentes meios é o principal objetivo de uma pesquisa desenvolvida com o apoio do Cepid-Cemeai. O pesquisador Francisco Rodrigues, também professor do Instituto de Ciências Matemáticas e da Computação (ICMC) da USP, em São Carlos, é o coordenador deste estudo que investiga modelos matemáticos visando, entre outras aplicações, auxiliar em ações de controles epidemiológicos.

Veja o vídeo: https://jornal.usp.br/ciencias/ciencias-exatas-e-da-terra/cientistas-criam-modelos-matematicos-para-controle-de-epidemias/#

O trabalho realizado em cooperação com Guilherme Ferraz de Arruda, também do ICMC, Emanuele Cozzo e Yamir Moreno, da Universidade de Zaragoza, na Espanha, e Tiago P. Peixoto, da Universidade de Bath, no Reino Unido, apresenta uma formulação contínua de propagação de epidemia em redes multicamadas.

“Mostramos numericamente a existência de localização da doença e o surgimento de dois ou mais picos de susceptibilidade, que são caracterizados analiticamente e numericamente através da proporção de participação inversa. Em desacordo com o que é observado em redes de camada única, mostramos que a localização da doença ocorre nas camadas e não nos nós de uma determinada camada”, explica Francisco.

A pesquisa relata ainda um fenômeno interessante: o efeito de barreira; para uma configuração de três camadas, quando a camada com o autovalor mais baixo está localizada no centro da linha, ele pode efetivamente agir como uma barreira à doença. Trata-se de uma abordagem matemática unificadora do contágio de doenças, abrindo novas possibilidades para o estudo dos processos de disseminação.

O estudo teve início há quatro anos e ganhou destaque em artigo publicado em 2 de fevereiro do ano passado na Physical Review X. Neste momento, a pesquisa evolui para modelos mais precisos onde seja possível, por exemplo, propor políticas de vacinação que podem funcionar com muita eficácia na sociedade. “Com um conjunto de dados cada vez maior e eficiente será possível apontar com exatidão como agir e o tempo necessário para conter uma epidemia o mais rápido possível”, completou Francisco.

O foco atual do trabalho são pessoas e cidades, no entanto, o mesmo estudo pode ser aplicado a animais e rumores na internet. Saiba mais acessando o artigo na Physical Review X.

Sobre o Cemeai

O Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (Cemeai), com sede no Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos, é um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (Cepid) financiados pela Fapesp.

O Cemeai é estruturado para promover o uso de ciências matemáticas como um recurso industrial em quatro áreas básicas: Otimização Aplicada e Pesquisa Operacional, Mecânica de Fluidos Computacional, Modelagem de Risco, Inteligência Computacional e Engenharia de Software.

Além do ICMC-USP, CCET-UFSCar, IMECC-Unicamp, IBILCE-Unesp, FCT-Unesp, IAE e IME-USP compõem o Cemeai como instituições associadas.

Raquel Vieira / Assessoria de Comunicação do Cemeai

Mais informações: (16) 3373-6609, e-mail contatocemeai@icmc.usp.br

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