Simulació de la transmissió de la Tuberculosi a grans ciutats. El cas de Barcelona

L'objectiu d'aquest projecte és millorar la modelització basada en individus (IbM) o agents (ABM) preliminar que modela la transmissió de la tuberculosi i la seva implementació utilitzant tècniques de computació paral·lela i la seva adaptació per la simulació de les dinàmiques de la tuberculosi a Barcelona.

La tuberculosi és una de les malalties infeccioses actuals més importants arreu del món, enregistrant la mort de 2,5 milions de persones cada any. S'estima que una tercera part de la població mundial està infectada per la Mycobacterium tuberculosis. En concret, el barri de Ciutat Vella a Barcelona presenta una incidència de tuberculosi comparable amb la incidència de països com Sudan.
La majoria de models que han adreçat la simulació d'epidemiologia de la tuberculosi, han seguit clàssicament una estructura d'estratègia descendent (top-down). És a dir, dividint la població en diferents classes (per exemple susceptible, exposat, infectat i recuperat en el cas d'un model SEIR) i fluxes específics entre aquests grups. No obstant això, a causa del petit percentatge de malalts entre la població infectada (en mitjana només un 10% d'infectats desenvoluparà una infecció activa), quan la població que s'estudia no és prou gran, el resultat d'individus malalts qüestiona l'aproximació amb ús d'equacions diferencials.
En aquest cas, com és el cas de Barcelona, el més adequat és la modelització basada en individus (IbM) o agents (ABM).
La Unitat Experimental de Tuberculosi de l'Institut de Recerca Germans Trias i Pujol – Can Ruti participa en el projecte proporcionant l'experiència biomèdica per la millora del model. Gràcies a la seva experiència en l'àmbit de simulació, computació paral·lela, arquitectura d'altes prestacions, etc., l'inLab proveirà el suport tècnic per la realització del projecte. La possibilitat de fer simulacions paral·leles en les infraestructures del Barcelona Supercomputing Center - Centro Nacional de Supercomputación (BSC-CNS) també s'avaluarà.

Objectius a assolir

• Millorar la versió preliminar de model IbM/ABM de la transmissió de la tuberculosi en una comunitat tancada.
• Adaptar el model per reproduir la realitat de Barcelona els darrers anys.
• Desenvolupar el model per implementar-lo en una arquitectura d'altes prestacions amb l'ús de tècniques de computació paral·lela.
• Implementar el model en el framework de simulació de dinàmiques poblacionals a gran escala, Yades.
• Emprar el simulador com a una eina d'experimentació virtual i ajut a la presa de decisions de polítiques de control d'malalties infeccioses.s infeccioses.