Como pesquisadores brasileiros usam modelos matemáticos para combater uma pandemia – 05/05/2020

Como pesquisadores brasileiros usam modelos matemáticos para combater uma pandemia - 05/05/2020

Nas universidades brasileiras, matemáticos, físicos e cientistas da computação procuram entender a disseminação da covid-19 no Brasil. O objetivo é ajudar os funcionários públicos a tomar decisões sobre políticas de privacidade. Diferentemente das pandemias que a humanidade enfrentou anteriormente, a pandemia de covid-19 ocorre em um mundo – e relativamente organizado – em dados. A ciência exata agora é essencial para combater a doença, por meio de modelos matemáticos que usam dados para prever a propagação do vírus e que podem ajudar as autoridades a definir suas ações.

No Brasil, um grupo de pesquisadores da Universidade Federal de Pelotas (UFPel) criou uma ferramenta capaz de projetar a necessidade de leitos em pequenos e médios municípios brasileiros, projetada para atender locais com até 500.000 habitantes.

Para esse fim, os cientistas desenvolveram um sistema baseado em parâmetros epidemiológicos publicados em artigos científicos. Portanto, as variáveis ​​que interferem no prognóstico (taxa de transmissão do vírus, taxa de hospitalização e tempo médio em que um paciente está em uma UTI, por exemplo) acompanham pesquisas mais recentes sobre o assunto. Atualizada em tempo real, a ferramenta pode considerar o estágio da distância social em cada local, bem como o estado da pandemia.

“O usuário pode escolher quase todos os parâmetros, o que aumenta a capacidade da ferramenta de produzir estimativas de acordo com as necessidades de cada um”, explica o pesquisador Bruno Nunes, professor da UFPel e um dos desenvolvedores do sistema. “O sistema fornece as informações básicas, mas o usuário pode alterar os valores de referência se achar que é mais apropriado para sua realidade.”

“Obviamente, existem várias advertências a serem consideradas ao usar o modelo. No site da ferramenta, todas essas considerações são destacadas o suficiente para evitar interpretações erradas das estimativas”.

Nunes afirma que mais de 250 pessoas de todo o Brasil já acessaram a plataforma, lançada no dia 21. O sistema já estava sendo desenvolvido pela universidade e acabou disponível prematuramente e experimentalmente, precisamente para atender às necessidades impostas pela pandemia.

Antes dos computadores, o matemático Jones Albuquerque, epidemiologista de computadores desde 2006, também usa fórmulas matemáticas e habilidades de programação para entender as curvas de propagação do novo coronavírus. O vice-coordenador do Instituto de Redução de Riscos e Desastres da Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE) e do Laboratório de Imunopatologia Keizo-Asami (Lika) da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE), afirma que o objetivo é alcançar esse conhecimento. profissionais de saúde e gestores públicos no planejamento de ações de contenção.

Uma de suas ações é a produção diária de um relatório técnico, fornecido a órgãos como o governo de Pernambuco e o Ministério da Saúde, que detalham a situação na região. No último segundo, por exemplo, o documento continha 111 páginas. Mostrou a incidência de doença da microrregião, taxas de teste realizadas e curvas de crescimento, localização por localização. Para este trabalho, Albuquerque trabalha com um grupo de matemáticos e tecnologia da informação (TI).

Especificidades de cada região.

Na Universidade Federal de Viçosa (UFV), o físico Silvio Ferreira é outro cientista dedicado a entender a epidemia numericamente. Ele faz parte de um grupo de trabalho em conjunto com pesquisadores espanhóis e procura aplicar o método ao que está acontecendo atualmente no Brasil. “Desde 20 de março, estamos totalmente dedicados a isso”, diz ele à DW Brasil.

“Modelos matemáticos nos permitem acompanhar a evolução dos processos epidêmicos. Em nosso trabalho, consideramos cada município brasileiro como uma estrutura, mas, ao mesmo tempo, colocamos o fluxo de pessoas entre municípios em nosso modelo. Assim, podemos seguir a trajetória. do processo epidêmico “. “, ele diz.

Portanto, é possível prever o número de infectados e as diferenças entre as ondas epidêmicas em diferentes partes do país. Para Ferreira, um grande problema na maneira como as decisões dos funcionários públicos são tomadas é que o país é visto como um todo, independentemente das peculiaridades locais.

O cientista considera que observar a mobilidade que ocorre entre cidades e regiões dá a certeza de que as políticas de contenção, do isolamento social ao confinamento, devem ser diferentes em cada local, porque “o impacto da epidemia, a duração e a número de pessoas infectadas dependerá muito da região “.

“Políticas uniformes e homogêneas para todas as regiões não levam em conta essas especificidades. É necessário estudar todo o país de forma integrada, mas ao mesmo tempo é necessário planejar a preparação de cada cidade de maneira específica”, afirma.

O problema? Os dados de mobilidade estão desatualizados. Em sua pesquisa, ele utiliza dados fornecidos pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) de acordo com o censo de 2010, ciente de que há um atraso.

Antes da chegada do covid-19, Ferreira já estava estudando epidemias. É sua área de pesquisa desde 2010. A diferença está em seguir um processo real, na prática, como acontece. “Eu sempre estudei aspectos fundamentais de uma epidemia, dentro da área de estudo teórico da modelagem de epidemias”, ele relata. “Agora estou estudando os aspectos aplicados.”

Ele admite que, para o público em geral, o assunto causa uma certa distância. “As pessoas me perguntam: por que você é físico? Como você trabalha com epidemias?”, Ele diz. “Nós, na física, somos treinados para poder resumir as coisas. Somos capazes de criar modelos simplificados, mas que, apesar de negligenciarmos vários detalhes do problema real, isso nos permite especificar os detalhes que conseguimos descrever muito bem”.

Contexto da epidemia.

No fim de semana, quando o Brasil atingiu oficialmente 10.000 mortes como resultado da covid-19, um grupo de pesquisadores da Universidade de São Paulo (USP) publicou uma projeção que mostra que, se não forem tomadas medidas de contenção, o número As mortes podem dobrar em 20 dias, e o país terá 400.000 casos registrados até 5 de junho.

O cálculo foi realizado por pesquisadores do Instituto de Matemática e Estatística (IME), da Faculdade de Saúde Pública e da Faculdade de Economia, Administração e Contabilidade Atuarial (FEA), graças a um projeto de colaboração com a equipe técnica do governo . São Paulo

“[A ideia é] construir um modelo para ajudar na tomada de decisões em possíveis cenários de isolamento social, otimizando epidemiologia e medidas econômicas “, afirma o engenheiro elétrico Junior Barrera, diretor do IME e coordenador de projetos da DW Brasil.

“Temos um sistema de controle no qual a fábrica é São Paulo e os parâmetros a serem otimizados são o estado da epidemia, o ideal é o menor possível e a atividade da economia, [sendo o ideal] Tão ativo quanto possível Essas duas medidas são opostas, e o problema da otimização é equilibrar medidas diferentes e opostas, ou seja, quando uma melhoria, a outra tende a piorar “, explica ele.

Uma vez desenvolvido, o sistema permite a intervenção de um administrador público. E essas intervenções, é claro, geram previsões diferentes sobre o progresso da epidemia.

“Existem várias soluções possíveis, que incluem diferentes isolamentos da cidade. Podemos prever o que acontece quando uma estrada é interrompida, um conjunto de estradas deixa alguns distritos sem atividade”, exemplifica o engenheiro. É por isso que os pesquisadores não consideram a ferramenta um sistema pronto: ele deve ser alimentado com os elementos de mobilidade, economia e epidemiologia de cada cidade.

Na segunda-feira à tarde, ele apresentou os dados mais recentes a uma equipe do Palácio dos Bandeirantes, sede do governo do estado de São Paulo.

“Com a matemática, podemos prever vários cenários, mudando o que acontece na situação real. E isso pode ajudar um funcionário do governo a tomar decisões”, argumenta Barrera. “A matemática nos permite prever mais do que a epidemia, mas o contexto em que a epidemia está inserida, a dinâmica das cidades, a influência da economia e o ruído causado pela epidemia. Com simulações, esperamos ajudar as decisões tomadas [pelos gestores públicos]”

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