Estudios de epidemias mediante simulaciones de Monte Carlo cinético: Aplicaciones a Covid-19

DIEGO PÉREZ; PAULO CENTRES; ROBERT GUZMÁN ARELLANO; M. CECILIA GIMÉNEZ

Lima

Congreso; Encuentro Científico Internacional 2021 de verano; 2021

Universidad Nacional de Ingenieria , Lima, Perú

Desde diciembre de 2019, la enfermedad respiratoria aguda Covid-19 debido al nuevo coronavirusSARS-CoV-2,surgido en la ciudad de Wuhan, se extendió rápidamente por toda China. Durante el2020, dicha enfermedad se propagó por todo el mundo, convirtiéndose en pandemia y causandograndes pérdidas de vidas e impacto socioeconómico. Existen varios modelos que explican laevolución de una epidemia, generalmente basada en la propuesta inicial de Kermack y McKendrick,con mejoras y variaciones a través de los años. Entre los modelos más utilizados, se encuentran losde tipo SIR. Dichos modelos consisten en estudiarla evolución de las diferentes poblaciones deindividuos, divididas en las categorías mencionadas, de acuerdo a ciertas reglas de contagio yrecuperación o fallecimiento.En la mayoría de los casos, el planteo de los modelos consiste en la evolución de las poblaciones,que pueden ser resueltas por métodos numéricos deterministicos como Runge Kutta oalternativamente con modelos de simulación estocásticos, como Monte Carlo cinético (KMC). En elpresente trabajo, se aborda el problema de la evolución de epidemias por medio de diferentesmétodos de simulación. En primer lugar se consideran poblaciones homogéneas y se estudia ladependencia del número de infectados con los diferentes parámetros (Número Reproductivo BásicoR0, duración de la infección, tamaño de la población, etc.). En segundo lugar, se plantean modelosde agentes móviles en dos dimensiones. Estos modelos tienen la ventaja de poder introducir otrasvariables, como el distanciamento social, variando la densidad y la velocidad con la que se muevenlos agentes. Finalmente, se estudió la evolución de la epidemia de Covid-19 en algunos países quesuperaron la epidemia, mediante el ajuste de los diferentes de evolución de poblaciones.