Simulador: ¿Cómo controlaría usted la pandemia del coronavirus?
Juegue con modelos de población, tome las decisiones que considera necesarias y vea los resultados
Por: Manuel Avendaño Arce, Tomás de Camino Beck y Marco Chacón Mora
expand_more¿Por qué los gobiernos en todo el mundo tomaron medidas de restricción y aislamiento social que apagaron economías, generan desempleo y provocan ansiedad en la población?
Aunque sea difícil de comprender y asimilar, estas acciones producen diferentes resultados sobre el ritmo y el nivel de contagio del coronavirus en la población y, por ende, reducen el impacto sobre los sistemas de salud, los negocios y la vida cotidiana de las personas.
Las autoridades de gobierno no la tienen fácil, deben lidiar con la incómoda imposición de restricciones a los ciudadanos y, al mismo tiempo, contener las ansias y necesidades que los empujan a salir por trabajo o por distracción. Esto hace que levantar las medidas sea muy complicado porque persiste la amenaza del contagio persona a persona.
En este reportaje usted recorrerá una serie de escenarios basados en simulaciones matemáticas de población desarrolladas bajo la lógica de un juego, con una técnica conocida como gamification. Podrá tomar decisiones clave como las que aplican las autoridades de salud y será testigo, en primer fila, de los resultados de estas medidas.
Metodología
El control de una pandemia no depende únicamente de la intervención de autoridades de salud. Se trata de un fenómeno mucho más complejo en el que inciden factores como las medidas sanitarias, la dinámica de la población (movimiento, lugares de concentración, etc.).
Ahora mismo usted y su familia viven las restricciones de aislamiento social que buscan frenar el ritmo y la cantidad de contagios del coronavirus.
Las estrategias poblacionales, que aplican las autoridades de salud y los gobiernos alrededor del mundo, se diseñan con base en la utilización de modelos matemáticos, estadísticas y herramientas computacionales.
La simulaciones con las que usted jugó en este reportaje se crearon con base en un modelo matemático-computacional basado en agentes que permite imitar el comportamiento regular de las personas en una población.
Un modelo de agentes consiste en simular partículas que se mueven en un espacio y en el tiempo, que simulan el movimiento aleatorio de personas. Cada agente cuenta con atributos como: posición en el espacio x o y, estado de infección, radio de contacto, velocidad de movimiento y otras más. De esta manera cada individuo tiene particularidades que son diferentes a las de los otros.
Una vez que los agentes son creados se programan para interactuar en un espacio, y por cada instante de tiempo, un agente interactúa con los que están cercanos en un espacio definido por su radio. Se trata de un modelo estocástico, es decir, existen elementos aleatorios, por lo hay una probabilidad asociada a la ocurrencia de infección, detección, recuperación y muerte. En cada interacción se usa un muestreo estocástico basado en una distribución para determinar el cambio de estado de cada agente.
Estos modelos requieren gran capacidad de cómputo porque implican millones de cálculos por segundo para generar la simulación.
Se pone a disposición el código base, en JavaScript, para que usted pueda crear variaciones del modelo, o bien, para que lo utilice con fines de enseñanza. https://editor.p5js.org/tomas.decamino/sketches/5s58-L4_T
Sin contagio
Contagiado
Expuesto (con el virus incubado)
Muerto
En aislamiento social
Recuperado
La clave está en el contacto
Si el coronavirus se contagia por contacto, ¿cuál situación cree usted que infectará más rápido a la comunidad?
Mueva el deslizador para cambiar el movimiento de las personas en la siguiente comunidad.
Cantidad de movimiento: 25%
Tome en cuenta que entre más se mueven las personas, mayor es la posibilidad de entrar en contacto entre sí y, por esa razón, la epidemia crecerá mucho más rápido.
¿Por qué es importante evitar el contacto?
Crecimiento exponencial y logístico
Las enfermedades epidémicas crecen rápidamente y pueden infectar a toda una población a un ritmo acelerado.
Al aumentar la probabilidad de infección el número de enfermos crece mucho más rápido, luego de un tiempo, incluso infecta a todos.
Observe la siguiente comunidad y cambie la probabilidad de infección.
Probabilidad de infección: 5%
Cuando el contagio del coronavirus tiene un ritmo así de rápido se le conoce como crecimiento exponencial. En esta comunidad hay únicamente un número determinado de personas, cuando todas se infectan la cantidad de contagios no puede crecer.
Cada vez que reinicie la simulación obtendrá resultados ligeramente diferentes, esto ocurre porque cada individuo se mueve de forma aleatoria. Si se toma como ejemplo la población completa de un país, el comportamiento es similar; lo que quiere decir que las personas se mueven de manera casi aleatoria.
¿Cree usted que esto es cierto? Seleccione cualquier persona en un supermercado y sígala, si usted no la conoce, difícilmente sabrá cómo se va a mover entre los pasillos del lugar.
Uso de mascarillas
Las medidas de higiene son una forma de reducir la posibilidad de contagio. Como el coronavirus se propaga por medio de pequeñas gotas de fluidos suspendidas en el aire que viajan de una persona enferma a otra sana, el uso de mascarillas reduce la probabilidad de transmisión.
¿Qué sucede cuando cada vez más personas usan mascarillas?
Entre más personas utilicen mascarilla, la velocidad de contagio se vuelve más lenta, pero, ¿la elimina del todo?
Con el botón coloque mascarillas a la población y revise el resultado.
Restricción vehicular
Otra de las acciones para disminuir el contagio es hacer que las personas se muevan localmente y con menos frecuencia, como ocurre con la restricción vehicular sanitaria aplicada en Costa Rica. Esta medida disminuye la cantidad de contactos entre personas.
Debido a que Costa Rica no tiene la figura legal de toque de queda, el Gobierno optó por una restricción que limita la libre circulación de vehículos por días y por números de placa.
Ajuste la posibilidad de que las personas se muevan entre comunidades. El botón de la maleta les permite pasar de una comunidad a otra, mientras que el botón con el signo de restringido les impide hacerlo.
Note como al evitar movimiento entre comunidades se reduce la posibilidad de expansión de la epidemia a otros lugares. Reinicie la simulación varias veces y compare los gráficos, ¿Cuál situación hace que la epidemia crezca más rápido?
¡Quédese en casa!
Si las personas se quedan en casa disminuye el movimiento local. Esto es lo que se conoce como aislamiento o confinamiento social.
Mueva el deslizador para cambiar el aislamiento de las personas en la comunidad.
Aislamiento: 0%
0Vea cómo la velocidad de infección disminuye, pero ¿se evita el contagio totalmente?
Densidad y contagios
El volumen de infección puede cambiar mucho según la densidad de la población, es decir, cuántos habitantes se encuentran en un mismo espacio.
Entre más personas se encuentren por unidad de área, la propagación de la epidemia se dará con con mayor facilidad.
Inmunidad de rebaño
Si muchas personas se infectan del coronavirus −la mayoría de ellas con síntomas leves− y luego se recuperan, entonces se produce un efecto que disminuye las expansión de la epidemia, esto se conoce como inmunidad de rebaño.
El fenómeno ocurre con enfermedades altamente contagiosas. La inmunidad de rebaño depende de qué tan alta es la mortalidad.
Cambie con el deslizador la probabilidad de mortalidad y vea qué sucede.
Probabilidad de muerte: 20%
Si la mortalidad es muy alta el mismo virus limita su capacidad de propagación porque ofrece menos tiempo a los infectados para que puedan contagiar a nuevas personas. Lo mismo ocurre con periodos cortos de incubación y duración de la enfermedad.
¿Qué es la inmunidad de rebaño?
Detección de infectados
Una alternativa para controlar la COVID-19 es encontrar a las personas infectadas rápidamente para separarlas de la población general.
En este tipo de pandemias la detección de contagiados es el objetivo más importante porque permite determinar cuántos infectados existen realmente a nivel de la población.
Mueva el deslizador para incrementar o reducir la detección de infectados en la comunidad.
Esfuerzo de detección: 30%
Para detectar infectados se necesita la aplicación de pruebas en la población. El objetivo, además de identificar y atender a estas personas, es disminuir las posibilidades de que continúen con la propagación del virus.
El efecto supermercado
¿Por qué es importante evitar lugares donde se concentran muchas personas?
Juegue con el siguiente botón para aumentar o disminuir el movimiento de personas dentro de un supermercado o en sus comunidades locales (ciudades).
El mismo comportamiento aplica para el movimiento de personas entre países o ciudades.
Juegue con las simulaciones
En el siguiente tablero usted podrá crear hasta cuatro comunidades con diferentes parámetros que van desde el radio (espacio en el que se moverán las figuras), hasta la cantidad de población y la velocidad con que se van a mover las personas dentro de ese territorio definido.
Con esta herramienta de simulaciones podrá ver el comportamiento del contagio del coronavirus en comunidades pequeñas, medianas y grandes. Incluso, si activa el botón de “Permitir viajes” (en la parte superior izquierda) abrirá la posibilidad de que las personas se muevan de una ciudad a otra y esa acción también tiene efectos sobre el ritmo y la cantidad de contagios.
Ahora usted asumirá el papel de ministra o ministro de salud de su comunidad y podrá revisar el impacto de sus decisiones.
¡A jugar!
