São muitas as pessoas que contribuíram com este trabalho, seja através da minha formação, da pesquisa, do apoio, da amizade ou de outra forma. Gostaria de deixar claro que a gratidão é imensa e que está presente quando penso em qualquer um que me auxiliou de alguma forma nesta jornada. Em especial, há algumas pessoas sem as quais este trabalho não teria sido realizado, de maneira que não posso deixar de agradecer:Aos meus amigos e professores Joni e Laécio, não apenas por me ensinarem conhecimento técnico, mas por todo apoio, amizade e paixão pela Matemática e suas aplicações.Aos meus pais Shirley e José Carlos e ao meu irmão Daniel. Há tanto que eles fazem e já fizeram por mim, mas acho que posso resumir tudo em amor e apoio incodicionais, regados a muita sabedoria e equilíbrio.À minha avó, pessoa simples, amorosa e sorridente; ao meu avô, cujo espírito alegre e sempre elétrico nos acompanha em pensamento, e demais familiares que estiveram presente.Aos meus amigos e namorado, que enchem minha vida de flores e de risadas e tornaram minha vida acadêmica mais alegre e fácil de acontecer.Aos pesquisadores envolvidos no Projeto Temático (Ricardo, Valmir, Heloísa, Paulo, Silvia e demais).À UNICAMP e ao IMECC e a seus professores e funcionários.À CAPES pela bolsa e à FAPESP pelo apoio ao Projeto Temático. vii
ResumoA doença a ser analisada é a dengue e, com este intuito, são criados alguns modelos matemáticos para simular sua evolução no distrito sul da cidade de Campinas. Divide-se a população humana local em três compartimentos, de acordo com o estado dos indivíduos -suscetível, infectante ou recuperado. A interação destas diferentes populações de humanos com a de mosquitos Aedes aegypti determina o comportamento da doença no domínio especificado. As variáveis de estado do modelo são as populações de humanos e a população de mosquitos, cuja divisão em compartimentos depende do modelo adotado. Seus valores são determinísticos e representam a densidade das populações em cada ponto do domínio. O trabalho contempla informações de especialistas a respeito do comportamento da doença e das condições para a proliferação e espalhamento do mosquito vetor. Tais condições, consideradas de natureza incerta, acabam por determinar o risco de contração da doença e, consequentemente, parâmetros dos modelos. A modelagem resulta em sistemas de Equações Diferencias Parciais, com alguns de seus parâmetros incertos. Para a obtenção de soluções (valores das variáveis em questão ao longo do tempo e sobre o domínio espacial citado), utilizam-se ferramentas de solução numérica (métodos dos Elementos Finitos e de Crank-Nicolson). Parâmetros relacionados ao comportamento da população do mosquito são avaliados por meio de Sistemas Baseados em Regras Fuzzy, aos quais são fornecidos, como entradas, as informações dos especialistas a respeito das condições do ambiente.