Simulações do futuro: como a matemática e a estatística atuam em contexto de pandemia

Ciências contribuem para compreender a transmissão do vírus e antecipar decisões importantes

19/05/2020 - 10h31
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Modelos matemáticos têm sido muito utilizados para determinar a disseminação do vírus / Foto: Pexels

Nos últimos meses, os noticiários têm sido invadidos por gráficos relacionados à pandemia da Covid-19Um, em especial, tornou-se extremamente conhecido: o que mostra a curva de transmissão, que se fala tanto em “achatar”. E, para a elaboração e compreensão desses gráficos, além dos profissionais da saúde envolvidos, é necessária também a atuação de profissionais de uma área que não lida diretamente com pessoas, mas com números: a matemática. 

Conforme o professor da Escola Politécnica da PUCRS Filipe Zabala, a relação entre saúde e matemática não é algo novo. Segundo o artigo The first epidemic model, a primeira contribuição da área para a epidemiologia é atribuída ao médico e matemático Daniel Bernoulli. Em de abril de 1760, Bernoulli fez uma palestra na Academia Real de Ciências de Paris, na qual demonstrou as vantagens da inoculação contra a varíola – prática muito debatida na época.  

Desde então, outros estudos foram surgindo, mostrando informações relevantes para a área da saúde, como identificar qual o risco de contaminação por uma doença a partir do número de casos registrados na população. Em relação a epidemias, percebeu-se que a transmissão avança constantemente em diminuição da velocidade, até atingir seu ponto mais alto – o chamado “pico” da curva. Quando isso acontece, ela começa a cair. 

Atualmente, existe uma área da matemática, chamada biomatemática, que estuda, entre outras questões, o crescimento de populações de seres vivos perante o convívio com outros seres vivos. Ao mesmo tempo, a estatística vem trabalhando constantemente junto à área da saúde, colaborando, por exemplo, em estudos de efeitos de tratamentos em populações de controle e em problemas de epidemiologia. Quando se trada de uma pandemia, as duas ciências também contribuem muito no que diz respeito à economia – que, em período de quarentena mundial, está intimamente ligada à saúde”, destaca o coordenador dos cursos de Matemática da Escola Politécnica, professor Augusto Vieira Cardona. 

Modelos auxiliam a entender o comportamento da pandemia 

Mas, afinal, como matemática e estatística ajudam a enfrentar a Covid-19? Conforme conteúdo produzido pelo Museu de Ciências e Tecnologia da PUCRS (MCT), disponível aquimodelos matemáticos têm sido muito utilizados para determinar a disseminação do vírus, bem como os números de infectados, de mortes e de hospitalizações. Todos esses modelos, conforme explica Zabala, são simplificações e idealizações da realidade: “A ideia de que complexos sistemas físicos, biológicos ou sociais possam ser precisamente descritos por um modelo é pouco verossímil”. Ainda assim, essas representações são fundamentais para análises científicas e de mercado, pois podem direcionar decisões em situações de incerteza.  

“Os modelos são baseados nos dados disponíveis e no conhecimento técnico do profissional de modelagem. O confronto entre os valores preditos e realizados é a forma mais eficiente para comparar a capacidade preditiva dos modelos e fornecer ideias para calibragem dos mesmos”, aponta Cardona. Assim, matemática e estatística ajudam a simular o comportamento futuro da pandemia, levando em consideração os dados colhidos e possíveis ações de controle do crescimento da enfermidade.  

Segundo Zabala, o modelo Susceptible-Infected-Recovered (SIR) é um dos mais simples que se tem para explicar a propagação de um vírus em uma população. E, quanto mais preciso for o modelo, melhores são as decisões que podem ser antecipadas. Como a situação que estamos vivendo é totalmente nova, não temos informações que nos apresentem uma ideia do que vai acontecer. Dessa forma, qualquer modelo que nos dê uma noção de como a disseminação do vírus acontece entre a população mundial é importante para garantir que não haja uma sobrecarga no sistema de saúde e que o governo possa retomar a economia com segurança”, aponta. 

Outra área que pode auxiliar em contextos de pandemia, principalmente no que diz respeito à orientação de governantes, é a análise de riscos. Através dela, é possível ter uma ideia de possíveis cenários mediante ações de controle do crescimento do contágio. Isso é importante para estabelecer de que forma o movimento da população poderá ser liberado, sem perder o controle da situação – o que levaria a uma incapacidade de atendimento aos infectados. 

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Hora de encarar a matemática com outros olhos 

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Entender o quanto a matemática é relevante para a sociedade pode mostrar outro lado dos números / Foto: Pixabay

Muitas pessoas torcem o nariz para a matemática por considerarem algo difícil e, talvez por isso, não se interessam pelo assunto. Conforme Cardona, é o “patinho feio das ciências”. Por isso, entender o quanto ela é relevante para a sociedade pode mostrar outro lado dos números. Para o professor, este pode ser um momento de mostrar a importância da matemática e da estatística para a simulação de um mundo melhor. “Os modelos propostos podem indicar o caminho mais eficiente para a humanidade alcançar a sustentabilidade e o melhor convívio com a natureza”, conclui. 

Há uma subárea da matemática e da estatística aplicadas que se dedica ao estudo e à análise da distribuição, de padrões e de determinantes das condições de saúde e doença. Trata-se da Epidemiologia, uma modelagem multidisciplinar, que também pode envolver profissionais de áreas como Biologia, Economia e Física. Um bom exemplo de que como trabalhar com números tem impactos práticos na sociedade. 

Graduação em Matemática oferece diferentes possibilidades de trajetória 

A PUCRS oferece dois cursos de graduação em Matemática: Licenciatura e Bacharelado (Empresarial), permitindo que o aluno vivencie experiências pedagógicas ou empresariais.  

Os estudantes podem participar de projetos de pesquisa de mercado, políticas ou mesmo voltadas para a saúde, dentro da área da estatística. Há ainda a possibilidade de se dedicar mais especificamente a pesquisas sobre o ensino da disciplina. Na Matemática Aplicada, por exemplo, os estudantes têm contato com as áreas de estudos dos professores do curso. 

Ficou interessado? Confira mais sobre os cursos de Matemática da Universidade no site Estude na PUCRS. 

Pós-graduação em Estatística e Matemática Aplicadas recebe inscrições

O curso de especialização em Estatística e Matemática Aplicadas, que tem como objetivo aprofundar os conhecimentos em áreas básicas e aplicadas, está com inscrições abertas. A pós-graduação possibilita que os profissionais aumentem sua capacidade de interpretação dos fatos, com o uso de conceitos mais avançados de Matemática e Estatística na tomada de decisões, a partir da análise científica de dados. As inscrições podem ser feitas através deste link.

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