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Um modelo computacional baseado em indivíduos para simulação do espalhamento da dengue com população acoplada e mecanismos de controle: experimentos e resultados
Wesley Luciano Kaizer(PIBIC/CNPq/Unioeste), Claudia Brandelero Rizzi, Guilherme Galante, Rogério Luis Rizzi(Orientador), e-mail: rogeriorizzi@hotmail.com
Universidade Estadual do Oeste do Paraná/Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas/Cascavel-PR
Grande área e área: Ciências Exatas e da Terra - Ciência da Computação
Palavras-chave: Múltiplos sorotipos da dengue, sistema multiagentes
Resumo
Neste trabalho são apresentados alguns métodos utilizados, experimentos realizados e resultados obtidos no projeto intitulado “Um Modelo Computacional Baseado em Indivíduos para Simulação do Espalhamento da Dengue com População Acoplada e Mecanismos de Controle”. Os resultados indicam que o modelo implementado apresenta características relevantes, visto que simula o espalhamento dos cinco sorotipos da dengue, a presença da bactéria Wolbachia, os deslocamentos dos vetores e seu controle natural.
Introdução
O objetivo geral do projeto de iniciação científica foi desenvolver experimentos computacionais a partir de uma implementação de modelagem baseada em indivíduos para simular a dinâmica do espalhamento da dengue em populações de mosquitos e de humanos considerando-se a coexistência e cocirculação de múltiplos sorotipos, e distintos mecanismos de controle. Esse trabalho é uma extensão do projeto realizado no período de Agosto de 2013 à Julho de 2014, “Um Modelo Computacional Baseado em Indivíduos para Simulação do Espalhamento da Dengue Considerando-se a Coexistência e Cocirculação de Múltiplos Sorotipos”.

Para a modelagem computacional do espalhamento das populações de mosquitos infectados e não infectados e a conseqüente infecção na população humana pelos diversos sorotipos da dengue, utilizou-se o modelo proposto por (Rizzi, et al. 2015) e agentes reativos baseados em modelos.


Materiais e Métodos
Para a implementação do modelo foi adotada a linguagem de programação C++, dada a relevância de suas características técnicas para o projeto como a abstração, encapsulamento, herança, polimorfismo, possibilidade de reuso de código, mantenabilidade e o desempenho. Todas as entidades envolvidas no modelo foram divididas em classes e em seus respectivos arquivos fonte.

A linguagem de programação Java foi utilizada para a implementação de interfaces gráficas para geração de entradas e saídas para os diferentes experimentos computacionais e simulações, tanto para fins de teste quanto de validação do modelo e do código. Adicionalmente foram escritos scripts em Shell Script para automatizar a execução e controle de simulações Monte Carlo (Chwif & Medina, 2010) juntamente com suas saídas. Toda a parametrização da simulação foi feita utilizando parâmetros em faixa, com um valor mínimo e máximo, que permite uma flutuação de valores no momento da obtenção de um parâmetro e uma modelagem mais realística. Os arquivos de entrada foram separados em conjuntos, de acordo com a utilização dos parâmetros, visando melhorar sua organização.



O ambiente da simulação tem como base uma quadra da cidade de Cascavel, utilizando-a para a movimentação de mosquitos e humanos, através da vizinhança entre seus lotes. As APIs Java JFreeChart e Apache POI foram utilizadas para a plotagem de gráficos, como forma de visualizar os resultados das simulações de forma rápida e concisa.
Resultados e Discussão
Utilizando as implementações realizadas, referentes ao modelo e a visualização de saídas, foram obtidas as saídas das simulações através da plotagem de gráficos. Abaixo são mostradas imagens das interfaces de simulação e saídas geradas. A figura 1 ilustra a interface de simulação, onde é possível configurar parâmetros e visualizar gráficos de com os resultados.




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