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Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/39847

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Campo DC Valor Lengua/Idioma
dc.contributor.advisorSANTOS, Fernando Antônio Nóbrega-
dc.contributor.authorSOUZA, Danillo Barros de-
dc.date.accessioned2021-04-22T20:08:05Z-
dc.date.available2021-04-22T20:08:05Z-
dc.date.issued2021-02-26-
dc.identifier.citationSOUZA, Danillo Barros de. Topological and Geometric approaches in Epidemiology. 2021. Tese (Doutorado em Matemática) – Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2021.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/39847-
dc.description.abstractScience has tried to use advanced modelling to understand nature behaviours. Dynamical systems often rise as the first option to forecast epidemic courses from parameter estimation and epidemic curve fitting. Even though such techniques do not always lead to successful results, the answer to this fact might be coupled with the variety of data sets and presence of noise and delays in the time collection, which might interview directly in the model precision. As a well-known parallel data-driven approach, Topological Data Analysis (TDA) emerges as a trend since the last decade as a promising and powerful tool for data science. Currently, infectious diseases have threatening humanity and concerning health system worldwide. Recent Dengue outbreaks have been reported over the past years, concerned with world health care and became our motivation to use and build geometric and topological techniques for a more in-depth, data-driven understanding of this topic. Yet, the damage of the novel Coronavirus disease (COVID-19) is reaching unprecedented scales. Numerous classical epidemiology models are trying to quantify epidemiology metrics. In the work of this thesis, we propose a data-driven, parameter-free, topological and geometric approaches to access the emergence of a pandemic states by studying the Euler characteristics and Ricci curvature discretizations. We first compute this curvatures in toy-models of epidemic time-series, which allows us to create epidemic networks. Those curvatures allow us to detect early warning signs of the emergence of the pandemic. The advantage of our method lies in providing an early geometrical data marker for the pandemic state, regardless of parameter estimation and stochastic modelling. This work opens the possibility of using discrete geometry to study epidemic networks.pt_BR
dc.description.sponsorshipCAPESpt_BR
dc.language.isoengpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Pernambucopt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectGeometriapt_BR
dc.subjectEpidemiologiapt_BR
dc.titleTopological and Geometric approaches in Epidemiologypt_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/1438951601207489pt_BR
dc.publisher.initialsUFPEpt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.degree.leveldoutoradopt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/9100032882367430pt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pos Graduacao em Matematicapt_BR
dc.description.abstractxA ciência tentou usar modelos avançados para entender os comportamentos da natureza. Os sistemas dinâmicos surgem com bastante frequência como a primeira opção para prever cursos epidêmicos a partir da estimativa de parâmetros e do ajuste da curva epidêmica. Mesmo assim, tais técnicas nem sempre levam a resultados bem-sucedidos, a resposta a esse fato pode estar atrelada à variedade de conjuntos de dados e presença de ruídos e atrasos na coleta, que podem interferir diretamente na precisão do modelo. Como uma abordagem bem conhecida e orientada a dados, Análise Topológica de Dados (em inglês, Topological Data Analysis - TDA) surge como uma tendência desde a última década, além de ser uma ferramenta poderosa e promissora para a ciência de dados. Atualmente, as doenças infecciosas vêm ameaçando a humanidade e preocupando o sistema de saúde em todo o mundo. Surtos recentes de dengue têm sido relatados nos últimos anos, se tornou uma preocupação para a saúde mundial e tornou-se nossa motivação para usar e construir técnicas geométricas e topológicas na tentativa de se obter um entendimento mais aprofundado a partir dos dados neste tópico. No entanto, os danos advindos do novo coronavírus (COVID-19) estão atingindo escalas sem precedentes. Numerosos modelos clássicos de epidemiologia estão tentando quantificar as métricas da epidemiologia. No trabalho desta tese, propomos uma abordagem baseada em dados, livre de parâmetros, topológica e geométrica para acessar a emergência de estados de pandemia estudando as características de Euler e as discretizações da curvatura de Ricci. Calculamos primeiro essas curvaturas em modelos-teste para gerar séries temporais, o que nos permite criar redes epidêmicas. Essas curvaturas nos permitem detectar os primeiros sinais de alerta do surgimento da pandemia. A vantagem do nosso método reside em fornecer um marcador de dados geométricos iniciais para o estado de pandemia, independentemente da estimativa de parâmetro e modelagem estocástica. Este trabalho abre a possibilidade de usar geometria discreta para estudar redes epidêmicas.pt_BR
Aparece en las colecciones: Teses de Doutorado - Matemática

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