Propagação de epidemias
Modelação da propagação de doenças contagiosas
A epidemiologia tem 80 anos de história feita com base em modelos contínuos, onde as populações das classes epidemiológicas (infectados, imunes, ou susceptíveis à doença) são tratadas como números reais, e em modelos discretos em que a rede de contactos ou é global e considera-se uma população onde todos interagem com todos, ou é uma rede regular, por exemplo uma rede quadrada com primeiros vizinhos.
No entanto, as redes complexas são o suporte natural para o estudo da propagação das doenças infecciosas. A transmissão da doença dá-se segundo uma rede de contactos que depende da distribuição espacial da população, dos seus padrões de mobilidade e também do mecanismo de infecção, mas que inclui sempre uma combinação de transmissão local e uma de longa distância. Com base nesta ideia, e aproveitando as capacidades computacionais actualmente disponíveis, uma nova classe de modelos para a simulação da propagação de infecções, onde a rede de contactos não é nem global nem regular, tem vindo a ser explorada recentemente.
O tipo de rede a considerar depende, é claro, da doença que se pretende modelar. Por exemplo, para doenças sexualmente transmissíveis, alguns estudos sugerem que se tome uma rede ‘scale-free’. Uma das conclusões desses estudos é aliás a de que as campanhas de prevenção deste tipo de doenças serão muito mais eficazes, se forem orientadas para os ‘hubs’ da rede de contactos sexuais. A propagação das doenças infantis como o sarampo ou a rubéola, pelo contrário, pode ser bem modelada sobre uma rede de tipo ‘small world’.
Os modelos epidemiológicos são um caso particular de um problema mais geral, que é o de saber qual o papel que a estrutura de uma rede complexa desempenha na evolução dinâmica de um processo que decorre tendo-a com suporte. Conhecemos bem os comportamentos dinâmicos de muitos sistemas cujas unidades constituintes estão globalmente acopladas ou têm as interacções locais definidas por uma rede regular. Como é que esses comportamentos dinâmicos se alteram quando a rede de interacções é uma rede complexa? Dada a ubiquidade das redes complexas, este problema põe-se numa variedade de contextos diferentes e a sua compreensão tem um enorme espectro de aplicações.
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