Modelo de evolución para enfermedades epidémicas basado en la determinación de la curva de Kaplan-Meier
Autores: Calabuig, Jose M.; García-Raffi, Luis M.; García-Valiente, Albert; Sánchez-Pérez, Enrique A.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Modelo de evolución para enfermedades epidémicas basado en la determinación de la curva de Kaplan-Meier
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Modelo simple
Dinámica
Proceso viral
Curva de Kaplan-Meier
Proceso epidémico
Algoritmo genético
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Mostramos un modelo simple de la dinámica de un proceso viral basado en la determinación de la curva de Kaplan-Meier del virus. Junto con la función de los individuos recién infectados, este modelo nos permite predecir la evolución del proceso epidémico resultante en términos del número de pacientes fallecidos más individuos que han superado la enfermedad. Nuestro modelo tiene como punto de partida la representación de como la convolución de y . Permite introducir información sobre pacientes latentes, pacientes que ya han sido curados pero que aún son potencialmente infecciosos, y personas reinfectadas. También proporcionamos tres métodos para la estimación de utilizando datos reales, todos ellos basados en la minimización del error cuadrático: la solución exacta utilizando la función Lagrangiana asociada y las condiciones de Karush-Kuhn-Tucker, un esquema computacional de Monte Carlo actuando sobre el conjunto total de mínimos locales, y un algoritmo genético para la aproximación de los mínimos globales. Aunque el cálculo de las soluciones exactas de todos los sistemas lineales proporcionados por el uso de la Lagrangiana da naturalmente el mejor resultado de optimización, el gran número de dichos sistemas que aparecen cuando la variable de tiempo aumenta hace necesario utilizar métodos numéricos. Hemos elegido los algoritmos genéticos. De hecho, mostramos que los resultados obtenidos de esta manera proporcionan buenas soluciones para el modelo.
Descripción
Mostramos un modelo simple de la dinámica de un proceso viral basado en la determinación de la curva de Kaplan-Meier del virus. Junto con la función de los individuos recién infectados, este modelo nos permite predecir la evolución del proceso epidémico resultante en términos del número de pacientes fallecidos más individuos que han superado la enfermedad. Nuestro modelo tiene como punto de partida la representación de como la convolución de y . Permite introducir información sobre pacientes latentes, pacientes que ya han sido curados pero que aún son potencialmente infecciosos, y personas reinfectadas. También proporcionamos tres métodos para la estimación de utilizando datos reales, todos ellos basados en la minimización del error cuadrático: la solución exacta utilizando la función Lagrangiana asociada y las condiciones de Karush-Kuhn-Tucker, un esquema computacional de Monte Carlo actuando sobre el conjunto total de mínimos locales, y un algoritmo genético para la aproximación de los mínimos globales. Aunque el cálculo de las soluciones exactas de todos los sistemas lineales proporcionados por el uso de la Lagrangiana da naturalmente el mejor resultado de optimización, el gran número de dichos sistemas que aparecen cuando la variable de tiempo aumenta hace necesario utilizar métodos numéricos. Hemos elegido los algoritmos genéticos. De hecho, mostramos que los resultados obtenidos de esta manera proporcionan buenas soluciones para el modelo.