Simulaciones masivamente paralelas de modelos de propagación epidemias e incendios

Se estudió la propagación de frentes de onda gobernados por ecuaciones de reaccióndifusión en el marco del modelo SIR espacial. Dichos frentes de onda podrían utilizarse para caracterizar frentes de infección en una problemática epidemiológica o bien orientarse a una problemática completamente difer...

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Detalles Bibliográficos
Autor principal:	Zagarra Saez, Renzo
Formato:	Tesis NonPeerReviewed
Lenguaje:	Español
Publicado:	2022
Materias:	Física estadística Scaling laws Leyes de la semejanza [Dynamic systems Sistemas dinámicos Disordered media reaction-diffusion Medios desordenados reacción-difusión Equations SIR SIR Ecuaciones Scale Invariance KPZ Invariancia de escala KPZ Complex systems Sistemas complejos Disordered media Medios desordenados Reaction-diffusion equations Ecuaciones de reacción-difusión]
Acceso en línea:	http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/1156/1/1Zagarra_Saez.pdf
Aporte de:	Repositorio Institucional Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro (RICABIB) de Instituto Balseiro

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description	Se estudió la propagación de frentes de onda gobernados por ecuaciones de reaccióndifusión en el marco del modelo SIR espacial. Dichos frentes de onda podrían utilizarse para caracterizar frentes de infección en una problemática epidemiológica o bien orientarse a una problemática completamente diferente como la de frentes de incendios. Se definió una metodología estadística para la caracterización de los frentes de onda a partir de la cual se obtuvieron resultados cuantitativos respecto de la velocidad, la amplitud media, las propiedades geométricas e incluso la nocividad de los frentes sobre diferentes medios homogéneos y heterogéneos. La heterogeneidad se introdujo en el modelo por medio de una tasa de transmisión espacialmente dependiente. En particular, se exploraron heterogeneidades desordenadas y correlacionadas a partir de lo cual pudo describirse cuantitativamente el efecto que tenía cada uno de ellas sobre las características del frente de infección. Se realizaron simulaciones numéricas masivas para resolver el sistema de ecuaciones de reacción-difusión involucrado en la dinámica. Estas se implementaron de manera eficiente utilizando computación acelerada a través de programación en paralelo sobre procesadores gráficos. De esta manera fue posible obtener resultados sobre sistemas a gran escala en tiempos razonables. Encontramos una dependencia no trivial del umbral de propagación y la velocidad del frente con el desorden y observamos diferencias dependiendo del tipo de desorden involucrado. Estudiamos la dinámica de la rugosidad del frente de infección y determinamos que la misma cae en la clase de universalidad de KPZ (Kardar-Parisi-Zhang) de origen cinético.
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Simulaciones masivamente paralelas de modelos de propagación epidemias e incendios

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