Procedimientos Probabilísticos para la Dinámica Epidémica SIR y SIS en Redes de Contacto de Erdös-Rényi
Autores: Rocha, J. Leonel; Carvalho, Sónia; Coimbra, Beatriz
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Matemáticas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
Este documento introduce la formalización matemática de dos procedimientos probabilísticos para modelos epidémicos de enfermedades infecciosas susceptibles-infectados-recuperados (SIR) y susceptibles-infectados-susceptibles (SIS), sobre redes de contacto de Erdös-Rényi. En nuestro enfoque, consideramos el umbral epidémico, para ambos modelos, definido por el inverso del radio espectral de las matrices de adyacencia asociadas, que expresa la topología de la red. Se analizan las dinámicas del umbral epidémico, dependiendo de la dinámica global de la estructura de la red. La principal contribución de este trabajo es la relación establecida entre el umbral epidémico y la entropía topológica de las redes de contacto de Erdös-Rényi. Además, también se establece una relación entre el número básico de reproducción y la entropía topológica. Se estudia el desencadenante del estado infeccioso, donde se demuestra el valor de probabilidad de la estabilidad del estado infectado después del primer instante, dependiendo del grado del nodo en el conjunto semilla. Se incluyen algunos estudios numéricos que ilustran la implementación de los procedimientos probabilísticos introducidos, complementando la discusión sobre la elección del conjunto semilla.
Descripción
Este documento introduce la formalización matemática de dos procedimientos probabilísticos para modelos epidémicos de enfermedades infecciosas susceptibles-infectados-recuperados (SIR) y susceptibles-infectados-susceptibles (SIS), sobre redes de contacto de Erdös-Rényi. En nuestro enfoque, consideramos el umbral epidémico, para ambos modelos, definido por el inverso del radio espectral de las matrices de adyacencia asociadas, que expresa la topología de la red. Se analizan las dinámicas del umbral epidémico, dependiendo de la dinámica global de la estructura de la red. La principal contribución de este trabajo es la relación establecida entre el umbral epidémico y la entropía topológica de las redes de contacto de Erdös-Rényi. Además, también se establece una relación entre el número básico de reproducción y la entropía topológica. Se estudia el desencadenante del estado infeccioso, donde se demuestra el valor de probabilidad de la estabilidad del estado infectado después del primer instante, dependiendo del grado del nodo en el conjunto semilla. Se incluyen algunos estudios numéricos que ilustran la implementación de los procedimientos probabilísticos introducidos, complementando la discusión sobre la elección del conjunto semilla.