Radio Cadena Agramonte
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Samedi, le 27 Fvrier 2021 - 10:34:19

Mathématiques et Covid-19



La Havane, 27 février. - Les mathématiques sont l'alphabet avec lequel Dieu a écrit l'univers, a déclaré Galileo Galilei; et pendant le Covid-19, il semble que l'encre de cette science ait signé des papiers de mariage avec la pandémie.

En charge des courbes, des pics de pandémie, et d'essayer de prédire le nombre de lits pour les malades, gravement malades, les mathématiques sont devenues un compagnon inséparable de l'évolution de la maladie à travers le monde.

À Cuba, ce n'est pas différent et chaque semaine, il est courant d'entendre des noms tels que Raúl Guinovart, doyen de la Faculté de cette spécialité et de l'informatique à l'Université de La Havane, qui guide une équipe d'experts qui participent au groupe temporaire pour confronter le pandémie.

Cependant, le Covid-19 n'a pas été la seule maladie du pays avec laquelle les mathématiques ont établi des liens indissociables.

L'histoire a d'autres antécédents et à leur sujet, Prensa Latina s'est entretenue exclusivement avec le professeur Aymée Marrero Severo, docteur en sciences et en charge de diriger le groupe de recherche sur la modélisation biomathématique.

«La modélisation mathématique des maladies contagieuses permet de représenter la dynamique de transmission, d'étudier et d'estimer les paramètres qui la caractérisent; et lors de la résolution de ces modèles, des données sont obtenues sur le nombre de patients à chaque instant et sur d'autres paramètres d'intérêt ».

Il a souligné que, à partir de l'an 2000 et à la suite de l'amitié entre les chercheurs Jorge Pérez à l'époque, chef du système d'attention et de contrôle du VIH / SIDA à Cuba et le professeur de la Faculté de mathématiques, Dr. Héctor de Arazoza.

Ainsi, un travail conjoint avec l'Institut Pedro Kourí a lancé une stratégie de détection des séropositifs dans le pays, qui reposait essentiellement sur la recherche de partenaires (contacttracing en anglais), aujourd'hui connue sous le nom d'araignée épidémiologique, souligne Marrero.

Depuis lors, diverses enquêtes ont commencé, certaines méritant des récompenses internationales pour leurs résultats sur le VIH / sida; et d'autres sur la Dengue, le Zika et des études sur la transmission cellulaire du cancer.

A cette époque, la plupart de ces résultats restaient dans l'académie sans avoir eu un véritable impact sur la gestion des établissements de santé et de lutte contre les maladies, rappelle le professeur.

Avec l'arrivée du Covid-19, le panorama a changé, souligne le professeur, et nous nous sommes mobilisés naturellement et spontanément pour travailler sur les modèles de transmission et de contrôle de Covid-19, déjà avec des résultats publiquement reconnus.

Modèles numériques d'une pandémie

Pendant la pandémie, les modèles les plus largement utilisés (mais pas les seuls) sont les modèles dits épidémiologiques de population, qui subdivisent la population totale en classes d'intérêt pour la recherche, explique Marrero.

La plus simple d'entre elles considère les sous-populations de sensibles, infectées et récupérées ou retirées, mais il existe d'autres variantes qui permettent de définir, en plus, les classes d'asymptomatiques, latentes ou exposées, en quarantaine, entre autres.

Lesdits modèles définis essentiellement par des équations différentielles ordinaires permettent de simuler l'évolution du nombre d'individus dans chacune de ces sous-populations dans le temps; ainsi que les taux d'infections, de latence, de guérison et de décès, entre autres.

Se référant à l'un des modèles dans lequel elle a travaillé, la professeure explique que «la sous-population d'infectés actifs, diagnostiqués avec des tests et tests pour le virus SRAS-CoV-2 et celle des récupérés sont les seuls sous le contrôle des entités sanitaires et la communauté, que ce soit dans les hôpitaux, les centres d'isolement ou sous contrôle dans leurs maisons.

Ce type de modélisation permet de réaliser un diagramme de nœuds (sommets) qui représentent les différentes sous-populations et arêtes qui relient ces nœuds, sur lequel sont écrits les paramètres qui caractérisent le passage de l'un à l'autre.

Selon Marrero, les mathématiques et l'informatique ont des outils, des méthodes, des possibilités infinies pour étudier, analyser, simuler, surveiller et prédire pratiquement tous les phénomènes de la vie.

Des résultats valables le démontrent et peuvent influencer une meilleure compréhension de ces phénomènes et donc une meilleure organisation et contrôle. Ce qui s'est passé avec Covid-19 est la meilleure école pour savoir comment articuler et procéder à l'avenir, dit l'expert.

«En utilisant un terme mathématique, je dirais que la pandémie à Cuba, grâce à l’intérêt du Ministère de la santé publique, du Gouvernement et de l’enchaînement des résultats des différentes sphères de la science, notamment la médecine, la biotechnologie, la virologie, l’épidémiologie, les mathématiques, l'informatique, entre autres, pourraient être classées comme: LIMITÉES ».

En mathématiques, ce concept se réfère à une situation dans laquelle pour un certain objet de cette branche ou un autre construit à partir de celle-ci, une relation d'ordre peut être établie avec un autre type d'entité appelé borne supérieure ou inférieure.

Mathématiques et pandémies, union millénaire

Les mathématiques possèdent non seulement la vérité, mais une certaine beauté suprême. Une beauté froide et austère, comme celle d'une sculpture », a exprimé le philosophe, mathématicien et écrivain britannique Bertrand Russell.

Un article du journal espagnol El País passe en revue certaines des avancées de cette science numérique qui ont émergé en période de pandémie.

«Dans l'Angleterre du XIVe siècle, les progrès mathématiques étaient principalement dus aux soi-disant« calculatrices Merton », un groupe d'écoliers lié au Oxford MertonCollege. Les principaux calculateurs étaient les Britanniques Thomas Bradwardine, William Heytesbury, Richard Swineshead et John Dumbleton.

Bradwardine - qui était archevêque de Cantorbéry - a anticipé la notion de croissance exponentielle, en étendant la théorie des proportions d'Eudoxe de Knidos.

La croissance exponentielle est un incrément qui croît de plus en plus vite à mesure que vous avancez, par exemple, une quantité x qui double à chaque intervalle de temps; D'ici peu, en n étapes, il sera devenu prodigieusement (2 ^ n) x.

C'est ce qui se passe dans une épidémie de personnes infectées ou dans une culture de bactéries.

Isaac Newton est un autre grand scientifique de l'histoire qui a fait de grandes contributions à la mécanique, à la gravitation et a jeté les bases du calcul différentiel.

Les modèles mathématiques actuels d'épidémies reposent principalement sur des équations différentielles qui dictent l'évolution des contingents de sensibles, infectés et récupérés à partir de la notion de dérivé.

En 1927, le biochimiste William OgilvyKermack et le médecin épidémiologiste Anderson Gray McKendrick, tous deux écossais, ont mis au point le modèle dit SIR, qui est encore utilisé pour modéliser les épidémies de maladies infectieuses.

Les acronymes ont les significations suivantes: «S» pour sensible, «I» pour infecté et «R» pour guéri.

Sur ces modèles, la revue Nature a publié un article dans lequel elle fait référence à d'autres modèles connexes.

Parmi eux, le SIRS dans lequel le dernier «S» est à nouveau le mot «sensible», et signifie que, contrairement au précédent, la personne rétablie n'obtient pas une immunité totale, mais diminue avec le temps jusqu'à redevenir sensible à l'infection .

Malgré sa complexité, «malheureusement, même les modèles mathématiques les plus détaillés et les plus réalistes ne sont pas capables de prédire quand la pandémie actuelle sera maîtrisée», a écrit Christian Yates, professeur de biologie mathématique à l'Université de Bath, Royaume-Uni, citant la BBC réseau.

Les nombres sont un langage universel. Compter, prendre en compte, définir combien il peut peser, valoir ou durer a toujours été une constante dans l'humanité. Les mathématiques sont une science qui ne guérit pas directement, mais qui contribue aux résultats.

C'est le philosophe et mathématicien français René Descartes (1596-1650) qui a affirmé que c'est la science de l'ordre et de la mesure, de belles chaînes de raisonnement, toutes simples et faciles. (PL)