Um modelo SIR com duas cepas circulantes

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Oliveira, Maiquel Juliano Rodrigues de
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Manancial - Repositório Digital da UFSM
dARK ID: ark:/26339/001300000z0hv
Texto Completo: http://repositorio.ufsm.br/handle/1/31269
Resumo: To understand the evolution of many diseases such as influenza and COVID-19, for example, it is necessary to consider the presence of multiple strains of the pathogen. Models with multiple strains of the disease-causing agent can be used to identify the dominant strains and thus design more efficient control strategies. In this work, using the SIR model with vital dynamics, we study the dynamics of a disease in which there are two strains of the pathogen. As in ecological models, the strains compete for a common resource, in this case, susceptibles. We show that when there is complete cross-immunity, the strain with the highest basic reproductive number will be the dominant strain. The coexistence of the two strains is impossible in this case. We then present a model that indirectly considers the mutation of the pathogen. A fraction of the infected by strain 1 is transferred to the class of those infected by strain 2. We conclude that this mechanism makes it possible for the two strains to coexist.
id UFSM_a390ccdaba169f4de06837e10f67a937
oai_identifier_str oai:repositorio.ufsm.br:1/31269
network_acronym_str UFSM
network_name_str Manancial - Repositório Digital da UFSM
repository_id_str
spelling Um modelo SIR com duas cepas circulantesA SIR model with two circulating strainsEpidemiologiaModelo SIR endêmicoModelos SIR com duas cepasEpidemiologyEndemic SIR modelTwo-strain SIR modelCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::MATEMATICATo understand the evolution of many diseases such as influenza and COVID-19, for example, it is necessary to consider the presence of multiple strains of the pathogen. Models with multiple strains of the disease-causing agent can be used to identify the dominant strains and thus design more efficient control strategies. In this work, using the SIR model with vital dynamics, we study the dynamics of a disease in which there are two strains of the pathogen. As in ecological models, the strains compete for a common resource, in this case, susceptibles. We show that when there is complete cross-immunity, the strain with the highest basic reproductive number will be the dominant strain. The coexistence of the two strains is impossible in this case. We then present a model that indirectly considers the mutation of the pathogen. A fraction of the infected by strain 1 is transferred to the class of those infected by strain 2. We conclude that this mechanism makes it possible for the two strains to coexist.Para compreender a evolução de muitas doenças como a influenza e a COVID-19, por exemplo, é necessário considerar a presença de múltiplas cepas do patógeno. Modelos com múltiplas cepas do agente causador da doença podem ser usados para identificar as cepas dominantes e assim desenhar estratégias de controle mais eficientes. Neste trabalho, partindo do modelo SIR com dinâmica vital, estudamos a dinâmica de uma doença na qual há duas cepas do patógeno. Como em um modelo de Ecologia, as cepas competem por um recurso comum, neste caso, os suscetíveis. Mostramos que, quando há imunidade cruzada completa, a cepa que apresenta maior número reprodutivo básico será a cepa dominante. A coexistência das duas cepas é impossível, neste caso. Em seguida, apresentamos um modelo que considera indiretamente a mutação do patógeno. Uma fração dos infectados pela cepa 1 é transferida para a classe dos infectados pela cepa 2. Concluímos que este mecanismo possibilita a coexistência das duas cepas.Universidade Federal de Santa MariaBrasilMatemáticaUFSMPrograma de Pós-Graduação em MatemáticaCentro de Ciências Naturais e ExatasRodrigues, Luiz Alberto Díazhttp://lattes.cnpq.br/9198489380493317Mistro, Diomar CristinaBarros, Laécio Carvalho deMachado, Silvia BarcelosOliveira, Maiquel Juliano Rodrigues de2024-01-24T14:05:35Z2024-01-24T14:05:35Z2023-10-27info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/31269ark:/26339/001300000z0hvporAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2024-01-24T14:05:35Zoai:repositorio.ufsm.br:1/31269Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/ONGhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.comopendoar:2024-01-24T14:05:35Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false
dc.title.none.fl_str_mv Um modelo SIR com duas cepas circulantes
A SIR model with two circulating strains
title Um modelo SIR com duas cepas circulantes
spellingShingle Um modelo SIR com duas cepas circulantes
Oliveira, Maiquel Juliano Rodrigues de
Epidemiologia
Modelo SIR endêmico
Modelos SIR com duas cepas
Epidemiology
Endemic SIR model
Two-strain SIR model
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::MATEMATICA
title_short Um modelo SIR com duas cepas circulantes
title_full Um modelo SIR com duas cepas circulantes
title_fullStr Um modelo SIR com duas cepas circulantes
title_full_unstemmed Um modelo SIR com duas cepas circulantes
title_sort Um modelo SIR com duas cepas circulantes
author Oliveira, Maiquel Juliano Rodrigues de
author_facet Oliveira, Maiquel Juliano Rodrigues de
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Rodrigues, Luiz Alberto Díaz
http://lattes.cnpq.br/9198489380493317
Mistro, Diomar Cristina
Barros, Laécio Carvalho de
Machado, Silvia Barcelos
dc.contributor.author.fl_str_mv Oliveira, Maiquel Juliano Rodrigues de
dc.subject.por.fl_str_mv Epidemiologia
Modelo SIR endêmico
Modelos SIR com duas cepas
Epidemiology
Endemic SIR model
Two-strain SIR model
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::MATEMATICA
topic Epidemiologia
Modelo SIR endêmico
Modelos SIR com duas cepas
Epidemiology
Endemic SIR model
Two-strain SIR model
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::MATEMATICA
description To understand the evolution of many diseases such as influenza and COVID-19, for example, it is necessary to consider the presence of multiple strains of the pathogen. Models with multiple strains of the disease-causing agent can be used to identify the dominant strains and thus design more efficient control strategies. In this work, using the SIR model with vital dynamics, we study the dynamics of a disease in which there are two strains of the pathogen. As in ecological models, the strains compete for a common resource, in this case, susceptibles. We show that when there is complete cross-immunity, the strain with the highest basic reproductive number will be the dominant strain. The coexistence of the two strains is impossible in this case. We then present a model that indirectly considers the mutation of the pathogen. A fraction of the infected by strain 1 is transferred to the class of those infected by strain 2. We conclude that this mechanism makes it possible for the two strains to coexist.
publishDate 2023
dc.date.none.fl_str_mv 2023-10-27
2024-01-24T14:05:35Z
2024-01-24T14:05:35Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://repositorio.ufsm.br/handle/1/31269
dc.identifier.dark.fl_str_mv ark:/26339/001300000z0hv
url http://repositorio.ufsm.br/handle/1/31269
identifier_str_mv ark:/26339/001300000z0hv
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Santa Maria
Brasil
Matemática
UFSM
Programa de Pós-Graduação em Matemática
Centro de Ciências Naturais e Exatas
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Santa Maria
Brasil
Matemática
UFSM
Programa de Pós-Graduação em Matemática
Centro de Ciências Naturais e Exatas
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Manancial - Repositório Digital da UFSM
instname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
instacron:UFSM
instname_str Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
instacron_str UFSM
institution UFSM
reponame_str Manancial - Repositório Digital da UFSM
collection Manancial - Repositório Digital da UFSM
repository.name.fl_str_mv Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
repository.mail.fl_str_mv atendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.com
_version_ 1815172415851855872