Oscillating reactions models applied to analysis of COVID-19 spreading in Ecuador using genetic algorithm tools

Abstract

En 2020, la enfermedad de COVID-19 se convirtió en una epidemia causando miles de muertes en todo el mundo. En los primeros meses de la pandemia de COVID-19, el escaso conocimiento de la enfermedad y las débiles medidas de control hicieron de Ecuador uno de los países más afectados por la COVID-19. El presente trabajo propone aplicar un modelo de compartimentos, llamado SEIRD, para obtener los parámetros epidémicos relacionados con la pandemia COVID-19 y comprender el comportamiento de la misma, una vez que las medidas de control son tomadas por la población ecuatoriana. Debido a ciertas inconsistencias en los datos de población infectada reportados en las fuentes oficiales disponibles, se decidió tomar los datos del exceso de muertes registradas durante el año 2020 en Ecuador, y así tener información que refleje de manera más auténtica la realidad del país. Estos parámetros se obtuvieron en diferentes períodos ajustando las curvas de muerte del modelo con el exceso de muerte para 2020 utilizando Algoritmos Genéticos. Los ensayos se dividieron en tres períodos, realizándolos en las provincias con mayor número de muertes en 2020: Guayas, Santa Elena y Manabí. Los resultados mostraron que la tasa de infección y las muertes más altas se registraron en el primer período, y luego estos disminuyeron considerablemente. Los parámetros epidémicos obtenidos reflejan los diferentes eventos que enfrentó la población durante la pandemia. Además, el comportamiento epidémico se relacionó con sistemas químicos complejos dada la analogía del modelo SEIRD con reacciones enzimáticas oscilatorias.