Modelagem Matemática e Computacional da Dinâmica de Doenças Infecciosas em Seropédica (RJ)

Descrição

O presente projeto tem como objetivo desenvolver e analisar modelos matemáticos e computacionais aplicados à dinâmica de transmissão de doenças infecciosas e zoonoses no município de Seropédica (RJ). Regiões com características rurais e periurbanas apresentam condições favoráveis à circulação de agentes infecciosos devido à intensa interação entre humanos, animais domésticos, animais de produção e fauna silvestre, além da influência de fatores ambientais e socioeconômicos que afetam diretamente os processos de transmissão. A proposta busca investigar doenças de relevância epidemiológica local, como leptospirose e febre maculosa, por meio da formulação de modelos compartimentais baseados em sistemas de equações diferenciais ordinárias, tais como os modelos SIR e SEIR, adaptados às especificidades epidemiológicas de cada doença. A modelagem permitirá descrever quantitativamente a evolução temporal das populações suscetíveis, expostas, infectadas e recuperadas, bem como analisar parâmetros críticos associados à disseminação dos agentes infecciosos. A metodologia envolve a análise qualitativa dos modelos, incluindo estudo de estabilidade de equilíbrios, cálculo do número básico de reprodução R0, análise de sensibilidade e realização de simulações computacionais. Além disso, será realizada a estimação de parâmetros epidemiológicos por meio de técnicas de análise inversa utilizando algoritmos genéticos, possibilitando ajustar os modelos a dados reais, quando disponíveis, ou a dados sintéticos representativos. O projeto será desenvolvido no Laboratório de Matemática Aplicada (LabMA/ICE/UFRRJ), utilizando o software Octave como ambiente principal de implementação numérica. Espera-se que os resultados contribuam para a compreensão da dinâmica epidemiológica no contexto local e para a formação científica do estudante de iniciação científica, promovendo o desenvolvimento de competências em modelagem matemática, simulação computacional e análise de problemas aplicados à saúde pública.