in trodução ao epigrass

Introducao ao Epigrass: Conceitos e Tecnologias

Flavio C. Coelho Claudia T. Codeco

Fundacao Oswaldo Cruz/ MetaModellers

26 de junho de 2008

Flavio C. Coelho, Claudia T. Codeco (Fundacao Oswaldo Cruz/ MetaModellers )Introducao ao Epigrass: Conceitos e Tecnologias 26 de junho de 2008 1 / 15

Motivacao

Cenario:

A Modelagem dinamica de populacoes, esta ultrapassando oparadigma de populacoes homogeneas representadas por suas medias

A inclusao do espaco como um elemento descontınuo e complexosurge na modelagem de pandemias globais (sars, gripe aviaria, etc).

Teoria de grafos e redes passa a ser utilizada para representar aestrutura de associacao de indivıduos e populacoes distribuıdosespacialmente.


Motivacao

O Problema:

A introducao de heterogeneidades populacionais e espaciais aumentaa complexidade do modelo e numero de parametros.

Com muito esforco pode-se escrever um modelo razoavelmentecomplexo (algumas dezenas de equacoes)usando as ferramentastradicionais. Mas... e o proximo modelo?

Como lidar com o volume de dados necessarios para a parametrizacaode tal modelo?

Como lidar com a montanha de dados produzidos?


Expandindo os limites

A proposta

Desenvolver uma plataforma de modelagem orientada a objetos quepermita aumentar a complexidade dos modelos sem uma aumento”exponencial”do esforco de parametrizacao e analise.

Incorporar conceitos de teorias de grafos e redes.

Buscar integracao com sistemas de informacao geografica, sem”reinventar a roda”.


O Epigrass


Princıpios de Design

Otimizar o tempo de desenvolvimento e manutencao: LinguagemPython.

Desenvolvido Exclusivamente com Software Livre: Qt, Numpy,Matplotlib, , etc.

Arquitetura modular, pode funcionar sem a GUI, por exemplo.

Aderencia a padroes abertos: MySQL, SQLite, PostGIS?, Unicode,LATEX, GraphML,etc.

Utilizacao exclusiva de arquivos texto para toda a especificacao domodelo (3 arquivos definem completamente o modelo).

Manutencao da generalidade da Plataforma: util para qualquer tipode modelo baseado em rede.


Epigrass, Status atual:

Caracterısticas dos modelos:

Modelos compostos por Tres objetos basicos: Grafo, No e aresta.

Modelos dinamicos espacialmente estruturados onde a unidadeespacial e o no de uma rede.

Dinamica intra-no e dada por uma funcao em Python, identica paratodos os nos mas parametrizadas com variaveis locais.

Dinamica inter-no e parametrizada atraves das arestas. Estruturacompleta do modelo e visıvel e acessıvel a todos os seus componentesdurante a execucao.

Treze Modelos epidemiologicos classicos para dinamica intra no saoincluidos no programa.

Usuario pode desenvolver seu proprio modelo para a dinamicaintra-no como uma funcao em Python.


Editor de Modelos:


Modelo Do Usuario:


Parametrizando um modelo:


Nos e arestas

Parametrizacao:

Parametrizacao a partir de duas tabelas contendo um objeto por linha

Atualmente lidos apartir arquivos “csv”mas poderiam ser lidosdiretamente de um banco de dados.

No: lat, long, nome, populacao, geocodigo, mais numeroarbitrario de variavieis adicinais.

Aresta: NomeOrigem, NomeDestino, fluxoOD, fluxoDO, Dist,geocodigoOR, GeocodigoDEST.


Visualizacao dos Resultados

Google Earth


Arvore de Espalhamento


Futuro (proximo)

Epigrass 2.0

Novas funcionalidades:I Visualizador em tempo de

simulacao.I Editor grafico de ModelosI Novo Manual.

Epigrass API Documentada

Processamento distribuıdo:Modelo dependente.

Melhor integracao com R.


Obrigado!


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