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Modelo SIR com tempo de infecção distribuído e dinâmica vital: um novo limiar epidêmico. Marcelo Ferreira da Costa Gomes e Sebastián Gonçalves Instituto de Física – UFRGS. INTRODUÇÃO.
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Modelo SIR com tempo de infecção distribuído e dinâmica vital: um novo limiar epidêmico Marcelo Ferreira da Costa Gomes e Sebastián Gonçalves Instituto de Física – UFRGS
INTRODUÇÃO O MODELO SIR – SUSCETÍVEL, INFECTADO, REMOVIDO – É O MAIS UTILIZADO EM MODELAGEM DE EPIDEMIAS. PORÉM, SEU MODELO PADRÃO ASSUME UMA DISTRIBUIÇÃO EXPONENCIAL PARA O TEMPO DE INFECÇÃO POR SIMPLICIDADE E PELA CRENÇA DE QUE O FATOR RELEVANTE É O TEMPO DE INFECÇÃO MÉDIO, COM A DISTRIBUIÇÃO TENDO POUCA RELEVÂNCIA PARA O PROBLEMA EM QUESTÃO.
INTRODUÇÃO EM EDIÇÕES PASSADAS DA MOSTRA DA PG-FÍS, MOSTRAMOS QUE PARA O MODELO DE POPULAÇÃO CONSTANTE E SEM EFEITOS DE NASCIMENTO E/OU MORTE – DINÂMICA VITAL – , EMBORA O LIMIAR EPIDÊMICO DEPENDA APENAS DO VALOR MÉDIO DO TEMPO DE INFECÇÃO, A EVOLUÇÃO TEMPORAL DO SURTO EPIDÊMICO É EXTREMAMENTE DEPENDENTE DA DISTRIBUIÇÃO, TENDO ENTÃO GRANDE IMPORTÂNCIA PARA O ESTUDO DE CASOS.
INTRODUÇÃO MAS AFINAL, O QUE VEM A SER O MODELO SIR E O QUE SIGNIFICA LEVAR OU NÃO EM CONTA A DISTRIBUIÇÃO DO TEMPO DE INFECÇÃO???
MODELO SIR • POPULAÇÃO SUBDIVIDA EM TRÊS CLASSES: • SUSCETÍVEIS (S) • INFECTADOS (I) • REMOVIDOS (R) • INTERAÇÃO DE CAMPO MÉDIO: • CADA INDIVÍDUO POSSUI IGUAL PROBABILIDADE DE INTERAGIR COM QUALQUER OUTRO DA POPULAÇÃO. É COMO SE NÃO EXISTISSE UMA REDE DE CONTATOS, OU COMO SE HOUVESSE UMA REDE TOTALMENTE CONECTADA EM QUE A INTERAÇÃO, A CADA PASSO DE TEMPO, SE DÁ COM APENAS UM DOS VIZINHOS, SORTEADO ALEATORIAMENTE.
MODELO SIR • b : probabilidade de infecção por unidade de tempo; • t : tempo de infecção médio.
LIMIAR EPIDÊMICO PARA OS DOIS CASOS!
MODELO SIR- com dinâmica vital - • : TAXA DE NATALIDADE/MORTE POR UNIDADE DE TEMPO tv : TEMPO DE VIDA MÉDIO tv = 1/m
MODELO SIR- com dinâmica vital e tempo de infecção distribuído - probabilidade de sobrevivência:
MODELO SIR- com dinâmica vital e tempo de infecção distribuído -
MODELO SIR- com dinâmica vital e tempo de infecção distribuído -
Mais uma vez, mostramos que o modelo com atraso – utilizando a distribuição do tempo de infecção – é capaz de reproduzir perfeitamente o que se observa em simulações numéricas de epidemias; Ao incorporar dinâmica vital no modelo, vemos que não apenas a evolução temporal como o próprio limiar epidêmico e o estado endêmico dependem explicitamente da distribuição utilizada e não apenas do seu valor médio. Conclusões