Introdução ao Epigrass: Conceitos e Tecnologias

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Carmem Nunes Capistrano
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1 Introdução ao Epigrass: Conceitos e Tecnologias Flavio C. Coelho Fundação Oswaldo Cruz 21 de maio de 2007 Flavio C. Coelho (Fiocruz) Introdução ao Epigrass: Conceitos e Tecnologias 21 de maio de / 12

2 Motivação Cenário: A Modelagem dinâmica de populações, está ultrapassando o paradigma de populações homogêneas representadas por suas médias A inclusão do espaço como um elemento descontínuo e complexo surge na modelagem de pandemias globais (sars, gripe aviária, etc). Teoria de grafos e redes passa a ser utilizada para representar a estrutura de associação de indivíduos e populações distribuídos espacialmente. Flavio C. Coelho (Fiocruz) Introdução ao Epigrass: Conceitos e Tecnologias 21 de maio de / 12

3 Motivação O Problema: A introdução de heterogeneidades populacionais e espaciais aumenta a complexidade do modelo e número de parâmetros. Com muito esforço pode-se escrever um modelo razoavelmente complexo (algumas dezenas de equações)usando as ferramentas tradicionais. Mas... e o próximo modelo? Como lidar com o volume de dados necessários para a parametrização de tal modelo? Como lidar com a montanha de dados produzidos? Flavio C. Coelho (Fiocruz) Introdução ao Epigrass: Conceitos e Tecnologias 21 de maio de / 12

4 Expandindo os limites A proposta Desenvolver uma plataforma de modelagem orientada a objetos que permita aumentar a complexidade dos modelos sem uma aumento exponencial do esforço de parametrização e análise. Incorporar conceitos de teorias de grafos e redes. Buscar integração com sistemas de informação geográfica, sem reinventar a roda. Flavio C. Coelho (Fiocruz) Introdução ao Epigrass: Conceitos e Tecnologias 21 de maio de / 12

5 O Epigrass Flavio C. Coelho (Fiocruz) Introdução ao Epigrass: Conceitos e Tecnologias 21 de maio de / 12

6 Princípios de Design Otimizar o tempo de desenvolvimento e manutenção: Python. Desenvolvido Exclusivamente com Software Livre: Qt, Numpy, Matplotlib, VPython, etc. Arquitetura modular, pode funcionar sem a GUI, por exemplo. Aderência a padrões abertos: MySQL, SQLite, PostGIS?, Unicode, L A TEX, GraphML,etc. Utilização exclusiva de arquivos texto para toda a especificação do modelo (3 arquivos definem completamente o modelo). Manutenção da generalidade da Plataforma: Util para qualquer tipo de modelo baseado em rede. Flavio C. Coelho (Fiocruz) Introdução ao Epigrass: Conceitos e Tecnologias 21 de maio de / 12

7 Epigrass, Status atual: Características Principais: Modelos compostos por Três objetos básicos: Grafo, Nó e aresta. Modelos dinâmicos espacialmente estruturados onde a unidade espacial é o nó de uma rede. Dinâmica intra-nó é dada por uma função em Python, idêntica para todos os nós mas parametrizadas com variáveis locais. Dinâmica inter-nó é parametrizada através das arestas. Estrutura completa do modelo é visível e acessível a todos os seus componentes durante a execução. Treze Modelos epidemiológicos clássicos para dinâmica intra nó são incluidos no programa. Usuário pode desenvolver seu próprio modelo para a dinâmica intra-nó Como uma função em Python. Flavio C. Coelho (Fiocruz) Introdução ao Epigrass: Conceitos e Tecnologias 21 de maio de / 12

8 Epigrass, Status atual(continuação): Flavio C. Coelho (Fiocruz) Introdução ao Epigrass: Conceitos e Tecnologias 21 de maio de / 12

9 Modelo Do Usuário: Flavio C. Coelho (Fiocruz) Introdução ao Epigrass: Conceitos e Tecnologias 21 de maio de / 12

10 Parametrizando um modelo: Flavio C. Coelho (Fiocruz) Introdução ao Epigrass: Conceitos e Tecnologias 21 de maio de / 12

11 Nós e arestas Parametrização: Parametrização a partir de duas tabelas contendo um objeto por linha Atualmente lidos apartir arquivos csv mas poderiam ser lidos diretamente de um banco de dados. Nó: lat, long, nome, população, geocódigo, mais número arbitrário de variávieis adicinais. Aresta: NomeOrigem, NomeDestino, fluxood, fluxodo, Dist, geocódigoor, GeocódigoDEST. Flavio C. Coelho (Fiocruz) Introdução ao Epigrass: Conceitos e Tecnologias 21 de maio de / 12

12 Futuro Possibilidades Manager.py tornar-se um plugin de um GIS (Terra?) Nós e arestas poderiam ser extraídos diretamente de um bango PostGIS Saída seria igualmente apenas uma camada. Animação da dinâmica utilizando rotinas gráficas do GIS. Epigrass API Processamento distribuído: Modelo dependente. Melhor integração com R via Rpy. Flavio C. Coelho (Fiocruz) Introdução ao Epigrass: Conceitos e Tecnologias 21 de maio de / 12

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