Modelos de crescimento aplicados à pandemia de Covid-19 e versão entrópica heterotípica da Teoria H

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: BRUM, Arthur Araújo
Orientador(a): MACÊDO, Antônio Murilo Santos
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Pernambuco
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pos Graduacao em Fisica
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Mecânica estatística
Sistemas complexos
Entropia
Modelos de crescimento
Link de acesso: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/57401
Resumo: Esta Tese apresenta estudos em duas áreas distintas da Física. No primeiro, analisamos um sistema hierárquico e computamos a entropia heterotípica da teoria H para as duas classes de universalidade resultantes da teoria; neste âmbito, mostramos que partindo de uma densidade de probabilidade conhecida, podemos encontrar a entropia para o sistema em questão. Estas entropias são denominadas heterotípicas, pois diferem da tradicional entropia de Boltzman- Gibbs e são representadas de forma analítica em termos de funções G de Meijer. Ainda neste tema, discutimos a termodinâmica estocástica e mostramos sua conexão com a formulação entrópica heterotípica. No segundo, aplicamos modelos de crescimento generalizados às curvas epidêmicas de Covid-19 e realizamos ajustes numéricos, nos quais obtivemos excelentes resul- tados. Ainda neste tema, propusemos um modelo de crescimento com parâmetros dependentes do tempo para modelar curvas epidêmicas da Covid-19 com múltiplas ondas de infecções (ou mortes) e também neste caso mostramos através de excelentes ajustes numéricos que o modelo proposto descreve muito bem as curvas em questão. Finalmente, desenvolvemos um aplicativo web que aplica os modelos de crescimentos às curvas epidêmicas da Covid-19 para Países e Estados e Cidades no Brasil e nos Estados Unidos, através do qual o usuário pode monitorar a evolução da pandemia em uma dada localidade, obter informações relevantes sobre sua dinâ- mica e fazer previsões de curto prazo baseadas nos modelos de crescimento implementados.
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spelling BRUM, Arthur Araújohttp://lattes.cnpq.br/1320050122953461http://lattes.cnpq.br/7160030619369816MACÊDO, Antônio Murilo Santos2024-08-16T11:48:03Z2024-08-16T11:48:03Z2024-03-28BRUM, Arthur Araújo. Modelos de crescimento aplicados à pandemia de Covid-19 e versão entrópica heterotípica da Teoria H. 2024. Tese (Doutorado em Física) – Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2024.https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/57401Esta Tese apresenta estudos em duas áreas distintas da Física. No primeiro, analisamos um sistema hierárquico e computamos a entropia heterotípica da teoria H para as duas classes de universalidade resultantes da teoria; neste âmbito, mostramos que partindo de uma densidade de probabilidade conhecida, podemos encontrar a entropia para o sistema em questão. Estas entropias são denominadas heterotípicas, pois diferem da tradicional entropia de Boltzman- Gibbs e são representadas de forma analítica em termos de funções G de Meijer. Ainda neste tema, discutimos a termodinâmica estocástica e mostramos sua conexão com a formulação entrópica heterotípica. No segundo, aplicamos modelos de crescimento generalizados às curvas epidêmicas de Covid-19 e realizamos ajustes numéricos, nos quais obtivemos excelentes resul- tados. Ainda neste tema, propusemos um modelo de crescimento com parâmetros dependentes do tempo para modelar curvas epidêmicas da Covid-19 com múltiplas ondas de infecções (ou mortes) e também neste caso mostramos através de excelentes ajustes numéricos que o modelo proposto descreve muito bem as curvas em questão. Finalmente, desenvolvemos um aplicativo web que aplica os modelos de crescimentos às curvas epidêmicas da Covid-19 para Países e Estados e Cidades no Brasil e nos Estados Unidos, através do qual o usuário pode monitorar a evolução da pandemia em uma dada localidade, obter informações relevantes sobre sua dinâ- mica e fazer previsões de curto prazo baseadas nos modelos de crescimento implementados.CNPqThis Thesis presents studies in two distinct areas of Physics. In the first one, we analyze a hierarchical system and compute the heterotypic entropy of the H-theory for the two univer- sality classes resulting from this theory; in this scope, we show that starting from a knwown probability density, one can find the expression for the entropy of the system at hand. These entripies are called heterotypical, because they differ from the standard Boltzmann-Gibbs en- tropy and are represented analitically in terms of the Meijer-G functions. Still in this theme, we discuss the stochastic thermodynamics and show its connection with the entropic heterotypical formulation. In the second one, we apply generalized growth models to the epidemic curves of COVID-19 and perform numerical fits, in which we obtained excellent results. Still in that scope, we proposed a growth model with time dependent parameters to model COVID-19 epidemic curves with multiple waves of infections (or deaths) and also in that case we showed throught great numerical fits that the model proposed describes very well the curves. We also studied the growth of works related to COVID-19 deposited in preprint repositories and showed that it can be described by a growth model previously applied to the epidemic curves; we also showed that the rank-frequency distribution of the works in the preprint repositories follows a Zipf-Law. Finally, we developed a web application that applies the growth models to the epidemic curves of COVID-19 to Countries, States and Cities of Brazil and the United States. through which the user can monitor the evolution of the pandemic in a given location, obtain relevant information about its dynamics and make short-term predictions based on the growth models implemented.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em FisicaUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessMecânica estatísticaSistemas complexosEntropiaModelos de crescimentoModelos de crescimento aplicados à pandemia de Covid-19 e versão entrópica heterotípica da Teoria Hinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisdoutoradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPETEXTTESE Arthur Araújo Brum.pdf.txtTESE Arthur Araújo Brum.pdf.txtExtracted texttext/plain198078https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/57401/4/TESE%20Arthur%20Ara%c3%bajo%20Brum.pdf.txt81f152b24c31eb3c11bf5772b1e0b6bfMD54THUMBNAILTESE Arthur Araújo Brum.pdf.jpgTESE Arthur Araújo Brum.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1211https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/57401/5/TESE%20Arthur%20Ara%c3%bajo%20Brum.pdf.jpg6b514487bb9eaa4b016bb5afc0d336c7MD55ORIGINALTESE Arthur Araújo Brum.pdfTESE Arthur Araújo Brum.pdfapplication/pdf11933338https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/57401/1/TESE%20Arthur%20Ara%c3%bajo%20Brum.pdfa018413683d6594c16d8157e8896fa4aMD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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