Modelado de epidemias utilizando sistemas auto-organizados

Abstract

This thesis presents a framework that consists of a modular model built from basic units that define its dynamics based on behavior. The behavior of these units consists of three blocks: individual behavior, social behavior and epidemiological behavior. Individual behavior can be seen as the result of applying a set of rules and systems based on fuzzy logic. Social behavior refers to the actions individuals take as a result of interactions with other individuals. The epidemiological behavior that results from the health status of the individual is the third factor that determines overall behavior. The proposed framework is then very attractive to model different types of epidemics in which the behavior of individuals, their relationships and their environment play a crucial role. The construction of the behavior of the agents from three blocks gives the model a wide range of applications, since different situations can be modeled simply by making changes in some of its blocks. The model was validated using influenza epidemiological data and in addition different control scenarios are proposed that allow to evaluate the adaptive capacity of the approach.

En esta tesis se presenta un marco de trabajo que consiste en un modelo modular construido a partir de unidades básicas que definen su dinámica a partir del comportamiento. El comportamiento de estas unidades esta constituido por tres bloques: el comportamiento individual, el comportamiento social y el comportamiento epidemiológico. El comportamiento individual puede ser visto como el resultado de aplicar un conjunto de reglas y sistemas basados en lógica difusa. El comportamiento social se refiere a las acciones que toman los individuos como resultado de las interacciones con otros individuos. El comportamiento epidemiológico que es resultado del estado de salud del individuo es el tercer factor que determina el comportamiento global. El marco propuesto resulta entonces muy atractivo para modelar diferentes tipos de epidemias en donde el comportamiento de los individuos, sus relaciones y su entorno juegan un rol crucial. La construcción del comportamiento de los agentes a partir de tres bloques otorga al modelo una amplia gama de aplicaciones, ya que se pueden modelar diferentes situaciones simplemente realizando cambios en alguno de sus bloques. El modelo fue validado utilizando datos epidemiológicos de gripe y a además se proponen diferentes escenarios de control que permiten evaluar la capacidad adaptativa del enfoque.