Exploração de um modelo baseado em autômatos celulares estocásticos na dinâmica da COVID-19
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Tipo
Dissertação
Data de publicação
2022-08-04
Periódico
Citações (Scopus)
Autores
Lima, Isaías Rocha
Orientador
Oliveira, Pedro Paulo Balbi de
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Membros da banca
Ruivo, Eurico Luiz Prospero
Schimit, Pedro Henrique Triguis
Schimit, Pedro Henrique Triguis
Programa
Engenharia Elétrica e Computação
Resumo
No contexto da propagação de doenças infecciosas, quando um grau de imunização suficiente é atingido dentro de uma determinada população, o espalhamento de uma doença é mitigado, atingindo-se a imunidade coletiva, ou a proteção indireta dada por indivíduos imunes a indivíduos suscetíveis caracterizada pela redução das contaminações provenientes de um infectado. Neste trabalho, procurou-se estimar a imunidade coletiva da COVID-19 a partir de um modelo baseado em autômatos celulares estocásticos projetado para emular o espalhamento do SARS-CoV-2 em uma população de indivíduos estáticos
interagindo apenas em uma vizinhança Moore de raio unitário, focando em compreender o impacto de indivíduos imunizados na dinâmica da COVID-19. Este impacto foi mensurado pela avaliação do impacto da taxa de imunidade inicial – o percentual de indivíduos imunes antes do início da propagação da doença – de 0 a 95% da população inicial, no número de indivíduos suscetíveis não contaminados, no pico da curva de infectados, no número total de óbitos e na duração emulada da epidemia em dias. A influência desta faixa de imunizações sobre o modelo foi testada com diferentes parametrizações conforme as incertezas e grandezas envolvidas no fenômeno, tais como as durações dos estados do autômato celular, as contribuições de infecção de cada estado, as probabilidades de transição entre estados, a quantidade de indivíduos infectados no início da simulação e o fim da imunidade após alguns meses. O valor de imunidade coletiva estimado foi de 57, 71% em média, obtido a partir deste procedimento sob 13 diferentes parametrizações, o que está em sintonia com as estimativas presentes na literatura médica. Sabendo que o surgimento de novas variantes do SARS-CoV-2 tem aumentado as incertezas relacionadas à imunidade coletiva da COVID-19, o modelo poderá ser futuramente adaptado para consideração de variantes mais recentes e importantes do vírus, tais como a Ômicron
Descrição
Palavras-chave
autômatos celulares estocásticos , Corona Vírus Disease (COVID-19) , Coronavirus 2 da Síndrome Respiratória Aguda Grave (SARS-CoV-2) , dinâmica de doenças contagiosas , imunidade coletiva