Modelagem e controle de propagação de epidemias usando autômatos celulares e teoria de jogos.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2010
Autor(a) principal: Schimit, Pedro Henrique Triguis
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3139/tde-05122011-153541/
Resumo: Estuda-se o espalhamento de doenças contagiosas utilizando modelos suscetível-infectado-recuperado (SIR) representados por equações diferenciais ordinárias (EDOs) e por autômatos celulares probabilistas (ACPs) conectados por redes aleatórias. Cada indivíduo (célula) do reticulado do ACP sofre a influência de outros, sendo que a probabilidade de ocorrer interação com os mais próximos é maior. Efetuam-se simulações para investigar como a propagação da doença é afetada pela topologia de acoplamento da população. Comparam-se os resultados numéricos obtidos com o modelo baseado em ACPs aleatoriamente conectados com os resultados obtidos com o modelo descrito por EDOs. Conclui-se que considerar a estrutura topológica da população pode dificultar a caracterização da doença, a partir da observação da evolução temporal do número de infectados. Conclui-se também que isolar alguns infectados causa o mesmo efeito do que isolar muitos suscetíveis. Além disso, analisa-se uma estratégia de vacinação com base em teoria dos jogos. Nesse jogo, o governo tenta minimizar os gastos para controlar a epidemia. Como resultado, o governo realiza campanhas quase-periódicas de vacinação.
id USP_8cd7bd85375f44c22716172f749b26ec
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-05122011-153541
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str
spelling Modelagem e controle de propagação de epidemias usando autômatos celulares e teoria de jogos.Modelling and control of disease propagation using cellular automata and game theory.Autômatos celulares probabilistasBasic reproduction numberEpidemiologiaEpidemiologyEquaçes diferenciais ordináriasFator de reprodutividade basalGame theoryModelo SIROrdinary differential equationsProbabilistic cellular automataRandom networksRedes aleatóriasSIR modelTeoria de jogosEstuda-se o espalhamento de doenças contagiosas utilizando modelos suscetível-infectado-recuperado (SIR) representados por equações diferenciais ordinárias (EDOs) e por autômatos celulares probabilistas (ACPs) conectados por redes aleatórias. Cada indivíduo (célula) do reticulado do ACP sofre a influência de outros, sendo que a probabilidade de ocorrer interação com os mais próximos é maior. Efetuam-se simulações para investigar como a propagação da doença é afetada pela topologia de acoplamento da população. Comparam-se os resultados numéricos obtidos com o modelo baseado em ACPs aleatoriamente conectados com os resultados obtidos com o modelo descrito por EDOs. Conclui-se que considerar a estrutura topológica da população pode dificultar a caracterização da doença, a partir da observação da evolução temporal do número de infectados. Conclui-se também que isolar alguns infectados causa o mesmo efeito do que isolar muitos suscetíveis. Além disso, analisa-se uma estratégia de vacinação com base em teoria dos jogos. Nesse jogo, o governo tenta minimizar os gastos para controlar a epidemia. Como resultado, o governo realiza campanhas quase-periódicas de vacinação.The spreading of contagious diseases is studied by using susceptible-infected-recovered (SIR) models represented by ordinary differential equations (ODE) and by probabilistic cellular automata (PCA) connected by random networks. Each individual (cell) of the PCA lattice experiences the influence of others, where the probability of occurring interaction with the nearest ones is higher. Simulations for investigating how the disease propagation is affected by the coupling topology of the population are performed. The numerical results obtained with the model based on randomly connected PCA are compared to the results obtained with the model described by ODE. It is concluded that considering the topological structure of the population can pose difficulties for characterizing the disease, from the observation of the time evolution of the number of infected individuals. It is also concluded that isolating a few infected subjects can cause the same effect than isolating many susceptible individuals. Furthermore, a vaccination strategy based on game theory is analyzed. In this game, the government tries to minimize the expenses for controlling the epidemic. As consequence, the government implements quasi-periodic vaccination campaigns.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPMonteiro, Luiz Henrique AlvesSchimit, Pedro Henrique Triguis2010-07-20info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttp://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3139/tde-05122011-153541/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2016-07-28T16:10:30Zoai:teses.usp.br:tde-05122011-153541Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212016-07-28T16:10:30Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.none.fl_str_mv Modelagem e controle de propagação de epidemias usando autômatos celulares e teoria de jogos.
Modelling and control of disease propagation using cellular automata and game theory.
title Modelagem e controle de propagação de epidemias usando autômatos celulares e teoria de jogos.
spellingShingle Modelagem e controle de propagação de epidemias usando autômatos celulares e teoria de jogos.
Schimit, Pedro Henrique Triguis
Autômatos celulares probabilistas
Basic reproduction number
Epidemiologia
Epidemiology
Equaçes diferenciais ordinárias
Fator de reprodutividade basal
Game theory
Modelo SIR
Ordinary differential equations
Probabilistic cellular automata
Random networks
Redes aleatórias
SIR model
Teoria de jogos
title_short Modelagem e controle de propagação de epidemias usando autômatos celulares e teoria de jogos.
title_full Modelagem e controle de propagação de epidemias usando autômatos celulares e teoria de jogos.
title_fullStr Modelagem e controle de propagação de epidemias usando autômatos celulares e teoria de jogos.
title_full_unstemmed Modelagem e controle de propagação de epidemias usando autômatos celulares e teoria de jogos.
title_sort Modelagem e controle de propagação de epidemias usando autômatos celulares e teoria de jogos.
author Schimit, Pedro Henrique Triguis
author_facet Schimit, Pedro Henrique Triguis
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Monteiro, Luiz Henrique Alves
dc.contributor.author.fl_str_mv Schimit, Pedro Henrique Triguis
dc.subject.por.fl_str_mv Autômatos celulares probabilistas
Basic reproduction number
Epidemiologia
Epidemiology
Equaçes diferenciais ordinárias
Fator de reprodutividade basal
Game theory
Modelo SIR
Ordinary differential equations
Probabilistic cellular automata
Random networks
Redes aleatórias
SIR model
Teoria de jogos
topic Autômatos celulares probabilistas
Basic reproduction number
Epidemiologia
Epidemiology
Equaçes diferenciais ordinárias
Fator de reprodutividade basal
Game theory
Modelo SIR
Ordinary differential equations
Probabilistic cellular automata
Random networks
Redes aleatórias
SIR model
Teoria de jogos
description Estuda-se o espalhamento de doenças contagiosas utilizando modelos suscetível-infectado-recuperado (SIR) representados por equações diferenciais ordinárias (EDOs) e por autômatos celulares probabilistas (ACPs) conectados por redes aleatórias. Cada indivíduo (célula) do reticulado do ACP sofre a influência de outros, sendo que a probabilidade de ocorrer interação com os mais próximos é maior. Efetuam-se simulações para investigar como a propagação da doença é afetada pela topologia de acoplamento da população. Comparam-se os resultados numéricos obtidos com o modelo baseado em ACPs aleatoriamente conectados com os resultados obtidos com o modelo descrito por EDOs. Conclui-se que considerar a estrutura topológica da população pode dificultar a caracterização da doença, a partir da observação da evolução temporal do número de infectados. Conclui-se também que isolar alguns infectados causa o mesmo efeito do que isolar muitos suscetíveis. Além disso, analisa-se uma estratégia de vacinação com base em teoria dos jogos. Nesse jogo, o governo tenta minimizar os gastos para controlar a epidemia. Como resultado, o governo realiza campanhas quase-periódicas de vacinação.
publishDate 2010
dc.date.none.fl_str_mv 2010-07-20
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3139/tde-05122011-153541/
url http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3139/tde-05122011-153541/
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv
dc.rights.driver.fl_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.coverage.none.fl_str_mv
dc.publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
dc.source.none.fl_str_mv
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1815257930581147648