Título do projeto
Modelagem matemática de processos epidêmicos – vídeo da apresentação
Tutor
José Andrés Guzmán Morán (USP)
Estudantes
Ana Luz Damasceno Gonçalves Silva
Gabriela Puri Alvim Gonzalez
Letycia Barbosa de Lima
Luciano Araújo Lobo Calazans
Descrição do projeto
As epidemias e pandemias decorrentes de doenças transmissíveis representam uma grande ameaça à sociedade humana. O caso recente do vírus SARS-COVID-19 é um exemplo do impacto que estes processos podem ter nas nossas vidas. Neste contexto, a modelagem matemática de processos epidêmicos tem sido fundamental para fazer previsões do impacto da pandemia na sociedade. Em muitas ocasiões estes modelos são utilizados pelos países para elaborar políticas de combate à pandemia.
Além disso, estes modelos podem ser aplicados a outros fenômenos, como propagação de rumores em redes sociais, ou infecção de vírus em redes de computadores. Por esta relevância, muitos cientistas tentam fazer modelos simples e realistas, que capturem a complexidade deste tipo de processos. A física joga um papel importante neste aspecto pois é dela que surgiram muitos dos modelos e técnicas utilizadas no estudo de epidemias. Não é coincidência que muitos físicos terminam trabalhando nesta área junto com epidemiologistas, matemáticos, e cientistas de computação.
Este projeto tem como objetivo central introduzir aos estudantes os conceitos e modelos básicos relacionados a processos epidêmicos. A ideia é fazer eles entenderem e pensarem sobre os distintos modelos, destacando as limitações destes e a lógica que os sustenta.
O projeto terá duas partes principais. Na primeira, serão estudados os modelos de compartimento: SI, SIS. Serão apresentados os conceitos básicos e as soluções destes modelos com apoio de recursos de programação (Python). Vale ressaltar que, o enfoque não será apresentar cada detalhe da solução dos modelos, e sim focar na lógica que existe por trás deles.
Na segunda etapa será introduzido o conceito de rede complexa, apresentando os fundamentos de teoria de grafos, parâmetros e características das redes, e diferentes tipos de redes (rede aleatória, rede de pequeno mundo, etc). A parte principal do projeto será fazer simulações para estudar o processo SIS de propagação de doenças em redes complexas.
Sobre o tutor
José Andrés Guzmán é um bacharel em Física pela Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) e mestrando em em Matemática Computacional no Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação da Universidade de São Paulo (ICMC-USP), onde estuda processos epidêmicos em redes complexas. Foi bolsista em 2018 e 2019 do programa Bolsa Mérito, do Ministério de Relações Exteriores, destinada a estudantes estrangeiros com excelência acadêmica no ensino superior. Em 2020 foi bolsista FAPESP de iniciação científica atuando na área de estudo de Controle Sistemas Dinâmicos Hamiltonianos não lineares. Atuou como tutor bolsista de Física em 2018 e no primeiro semestre de 2019 no Programa de tutoria específica para estudantes indígenas e estrangeiros da UFSCar. Tem interesse numa formação interdisciplinar para aplicar técnicas e abordagens da física e matemática para descrever sistemas biológicos e sociais.