The Susceptible-Infectious Model of Disease Expansion Analyzed Under the Scope of Connectivity and Neighbor Rules

Cortés‐Plana

Mora

2021

MCA

This paper presents a discrete compartmental Susceptible–Exposed–Infected–Recovered/Dead (SEIR/D) model to address the expansion of Covid-19. This model is based on a grid. As time passes, the status of the cells updates by means of binary rules following a neighborhood and a delay pattern. This model has already been analyzed in previous works and successfully compared with the corresponding continuous models solved by ordinary differential equations (ODE), with the intention of finding the homologous parameters between both approaches. Thus, it has been possible to prove that the combination neighborhood-update rule is responsible for the rate of expansion and recovering/death of the disease. The delays (between Susceptible and Asymptomatic, Asymptomatic and Infected, Infected and Recovered/Dead) may have a crucial impact on both height and timing of the peak of Infected and the Recovery/Death rate. This theoretical model has been successfully tested in the case of the dissemination of information through mobile social networks and in the case of plant pests.

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

An Epidemic Grid Model to Address the Spread of Covid-19: A Comparison between Italy, Germany and France

Cortés‐Plana

Mora

2021

MCA

“…As mentioned in Section 2, generic epidemic models are very useful to deal with the dynamics of malware propagation [27][28][29]. In this section we present the SEIRS epidemic model to analyse the propagation behaviour of the malware in mobile computing devices.…”

Section: The Methodsmentioning

confidence: 99%

Modelling the malware propagation in mobile computer devices

Castillo

Mora

et al. 2018

Computers & Security

Nowadays malware is a major threat to the security of cyber activities. The rapid development of the Internet and the progressive implementation of the Internet of Things (IoT) increase the security needs of networks. This research presents a theoretical model of malware propagation for mobile computer devices. It is based on the susceptible-exposed-infected-recovered-susceptible (SEIRS) epidemic model. The scheme is based on a concrete connection pattern between nodes defined by both a particular neighbourhood which fixes the connection between devices, and a local rule which sets whether the link is infective or not. The results corroborate the ability of our model to perform the behaviour patterns provided by the ordinary differential equation (ODE) traditional method.

“…Ahora se le considera como uno de los primeros expertos en epidemiología, ya que su famoso libro Natural and Political Observations Made upon the Bills of Mortality se refería principalmente a la salud pública (utilizó el análisis de las facturas de estadísticas semanales de muertes en el Londres moderno) [5]. En 1760, Bernoulli presentó el primer modelo de una enfermedad infecciosa [6], [7]. Estudió si la inoculación (la introducción voluntaria de una pequeña cantidad de viruela menos virulenta en el cuerpo para protegerlo contra infecciones posteriores) debe fomentarse incluso si a veces es una operación mortal.…”

Section: Trabajo Relacionadounclassified

Un breve análisis de la diseminación de la información en redes informáticas a partir de modelos epidemiológicos

Castillo

2023

Prisma

Actualmente uno de los activos más valiosos en las redes informáticas son los datos que viajan a través de los diversos nodos que componen las topologías de redes. En la mayoría de los casos, la presencia de grandes volúmenes de datos en las redes, permiten que estos se dañen debido a la alteración de la información por algún tipo de virus, malware o troyano lo que genera en una propagación de una enfermedad en la red. Ante esta situación, planteamos el uso de un modelo clásico de enfermedad infecciosa basado en SEIRS, el cual permite plantear un marco de espacio – tiempo discreto para la expansión de la enfermedad. Se consideran tres tipos de conectividad que se representan a través de una relación de vecindad para la que se utiliza una rejilla de tamaño n x n. Los tipos de vecindario considerados son los de Von Neumann, Moore y L. Específicamente, el uso de reglas locales y el tipo de vecindario definen la dinámica de expansión de la enfermedad infecciosa. Luego presentamos un acercamiento a la evolución de modelos deterministas de ecuaciones diferenciales (ODE), como los modelos SIR y SEIRS para estimar los parámetros de este modelo discreto a partir de datos. Ilustramos el enfoque propuesto para los datos de las redes informáticas a partir de datos paramétricos. Más que eso, se modela con éxito, la Epidemia del SIDA en Cuba (1986-2000) y la Epidemia de la Peste bubónica en India (1908) desde nuestro enfoque. Este trabajo ayuda a graficar equivalencias entre dos modelos conceptualmente diferentes y destaca que dan resultados similares al tomar apropiadamente los valores de los parámetros.