Vacunación Dinámica en Redes Multiplex

DI MURO, MATIAS; HAVLIN, SHLOMO; BRAUNSTEIN, LIDIA A.; ALVAREZ ZUZEK, LUCILA G.

Mar del Plata

Congreso; XVI Congreso Regional de Física Estadística y Aplicaciones a la Materia Condensada; 2018

IFIMAR-UNMdP

CHARLA ORAL:La propagación de epidemias siempre ha sido un tema de mucho interés para la comunidad científicadebido a los efectos catastróficos que éstas pueden producir en la población. Durante décadas, este problemaha sido la motivación de muchas investigaciones que intentaron desarrollar y estudiar diferentesestrategias de mitigación que intentan disminuir el impacto de las enfermedades en poblaciones sanas. Casos notables de epidemias, como la pandemia H1N1 (2009) y el brote de ébola en África (2014) ysus consecuencias catastróficas a nivel mundial, han alentado a la comunidad científica a investigar exhaustivamentecómo desarrollar nuevas estrategias de mitigación para evitar daños similares en futurosbrotes epidémicos. En este trabajo proponemos e investigamos una nueva estrategia de vacunación, lacual llamamos dinámica vacunación. En nuestro modelo, los individuos susceptibles son conscientes deque uno o más de sus contactos están infectados, y de ese modo intentan vacunarse con probabilidad ω,antes de tener contacto físico con cualquier paciente infectado. Entonces, el individuo susceptible seráinfectado con probabilidad β. Aplicamos dicha estrategia al modelo epidémico SIR en un sustrato de redmultiplex compuesta por dos redes, donde una fracción q de los nodos actúa en ambas redes. Mapeamoseste modelo de vacunación dinámica con percolación de enlace, y utilizar formalismo de funciones generatricespara predecir teóricamente el comportamiento de la magnitudes relevantes del sistema en el estadoestacionario. Encontramos un perfecto acuerdo entre los resultados obtenidos de las ecuaciones teóricas ysimulaciones estocásticas. Además, encontramos un muy interesante diagrama de fase en el plano β − ω,que está compuesto por un fase epidémica y no epidémica, separadas por un umbral crítico βc y quedepende de q. Cuando q disminuye, βc aumenta, i.e, a medida que disminuye la superposición, el sistemaestá mas desconectado, por lo tanto, se necesitan enfermedades más virulentas para propagar epidemias.Sorprendentemente, encontramos, para todos los valores de q, existe una región en el diagrama dondela vacunación es tan efciente que, independientemente de la virulencia de la enfermedad, esta nunca seconvierte en una epidemia.