Dinámica de epidemias en metapoblaciones basada en redes complejas

Abstract

En este trabajo presentamos un algoritmo para construir una red compleja que representa una metapoblación sencilla y hacemos un estudio de sus propiedades desde el punto de vista físico. Hemos modelado una enfermedad infecciosa que se disemina en esta metapoblación, y construido una teoría de campo medio que nos permite aproximarnos analíticamente al comportamiento de la infección a largo plazo; se estudió el régimen activo y el régimen de absorción en el sistema, que corresponden a estados de prevalencia y extinción de la enfermedad infecciosa; se calcularon las transiciones de fase posibles entre los dos regímenes y su dependencia en las propiedades estructurales de la metapoblación y las propiedades de la enfermedad; por último se verificaron estas propiedades desarrollando simulaciones numéricas en la metapoblación. / Abstract: In this work we present an algorithm to construct a complex network representing a simple metapopulation and we make a study of its properties from the physical point of view. We have modelled an infectious disease spreading in this metapopulation, and we have constructed a mean-field theory helping us analytically approach to the long-time behavior of the infection; the active and absorption regimes of the system were studied, corresponding to states of prevalence and extinction of the disease; the possible phase transitions were calculated as well as the dependencies of these on the structural properties of the metapopulation and the properties of the disease; finally, these properties were verified using numerical simulations on the metapopulation.