A stochastic model as a survival strategy for an infected population

Authors

  • Rafael Santos da Costa Faculdade de Matemática, Campus Universitário de Salinópolis, Universidade Federal do Para https://orcid.org/0000-0002-0662-5277
  • Thiago Rafael da Silva Moura aculdade de Física /Laboratório de Inovação Interdisciplinar/ Campus Universitário de Salinópolis, Universidade Federal do Pará /; Programa de Pós-Graduação em Propriedade Intelectual e Transferência de Tecnologia para Inovação, Universidade Federal do Sul e Sudeste do Pará https://orcid.org/0000-0001-8981-979X

DOI:

https://doi.org/10.14808/sci.plena.2022.084804

Keywords:

cellular automata, phase transition, Epidemiology

Abstract

Complex Systems is a branch of Statistical Mechanics that has gained great notoriety in recent years. In particular, Cellular Automata are a simple way to represent complex dynamical systems in which space and time are discrete. In addition to the high degree of nonlinearity, the Boltzmann-Gibbs formalism fails due to the non-extensibility of the systems. In some cases, Complex Systems appear at the typical scale, such as stock market fluctuations for example. In the case of epidemic modeling, cellular automata are used in the description of contagion processes, such phenomena are complex and have large-scale correlations. In this sense, cellular automata present a robust and precise tool for quantifying the spread of diseases in a population provided. In our work, we reported the temporal evolution of an infection in the square network, counting process is to introduce an interaction between first neighbors and the population in which the infection acts remains constant. We obtained, through the fourth-order Binder's cumulative, the instant of time when the peak of the infection occurs, we also carried out the characterization of the type of passage through which the system goes through. We also analyzed the impact that the parameter causes on the temporal evolution of the infection.

Author Biographies

Rafael Santos da Costa, Faculdade de Matemática, Campus Universitário de Salinópolis, Universidade Federal do Para

Atualmente é graduando de Licenciatura em Matemática pela Universidade Federal do Pará (UFPA). É aluno de iniciação científica, realiza pesquisas nos seguintes temas: sistemas magnéticos, nanomagnetismo, automatos celulares e redes neurais artificiais.

Thiago Rafael da Silva Moura, aculdade de Física /Laboratório de Inovação Interdisciplinar/ Campus Universitário de Salinópolis, Universidade Federal do Pará /; Programa de Pós-Graduação em Propriedade Intelectual e Transferência de Tecnologia para Inovação, Universidade Federal do Sul e Sudeste do Pará

É graduado, mestre e doutor em Física pela Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Atualmente é professor de Física na Universidade Federal do Pará (UFPA) em Salinópolis-PA. É um dos lideres do Laboratório de Inovação Interdisciplinar - LabX, da Universidade Federal do Pará, 2017. Atua como Membro Permanente no Programa de Pós-graduação em Propriedade Intelectual e Transferência de Tecnologia para Inovação - PROFNIT-UNIFESSPA, 2021. Realiza pesquisa na área de Física Estatística e Computacional nos temas de Biologia Quântica, Nanomagnetismo, Processos Epidêmicos, Passeios Aleatórias e Ciência de Dados, integrando à Física elementos de propriedade intelectual, transferência de tecnologia para inovação.

Downloads

Published

2022-09-01

How to Cite

Santos da Costa, R., & Rafael da Silva Moura, T. (2022). A stochastic model as a survival strategy for an infected population. Scientia Plena, 18(8). https://doi.org/10.14808/sci.plena.2022.084804

Issue

Section

2 Semana Acadêmica de Física Integrada com Mestrado de Física e Áreas Correlatas