DATOS DEL INVESTIGADOR PRINCIPAL |
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Nombre |
Andy Rafael Domínguez Monterroza
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Nombre del perfíl |
Investigador Por Proyecto
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Grupo de investigación |
Ciencias Básicas
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Línea de investigación |
Modelos Bayesianos y Minería de Datos
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Equipo del proyecto |
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TÍTULO DEL PROYECTO |
Análisis y aplicaciones de Redes Bayesianas y Redes Complejas en el estudio de datos epidemiológicos. Modelo espacial de la propagación de Malaria en Colombia.
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PALABRAS CLAVE |
Epidemia; Malaria; Redes Bayesianas; Redes Complejas
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OBJETIVOS DEL PROYECTO |
Objetivo General:
Caracterizar matemática y probabilísticamente la dinámica espacial de la Malaria en Colombia mediante el enfoque de Redes bayesianas y Redes Complejas.
Objetivos Específicos:
Caracterizar las zonas de mayor influencia de la transmisión de Malaria en Colombia a partir de las bases de datos históricas oficiales.
Establecer un enfoque de Red Bayesiana de la propagación espacial de la epidemia basados en las zonas de e mayor influencia de transmisión en Colombia.
Establecer un enfoque por medio de Redes Complejas de la propagación y distribución espacial de la Malaria en Colombia, a partir de los datos oficiales experimentales registrados.
Analizar los enfoques de Redes bayesianas y Redes Complejas con el fin de determinar ventajas y desventajas en ambos.
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PERTINENCIA ESPISTEMOLÓGICA DEL PROYECTO |
En el planteamiento de los sistemas de vigilancia y monitoreo de enfermedades epidémicas se hace indispensable contar con modelos matemáticos y metodológicos que permitan describir la dinámica espacial (y temporal) de las epidemias para la adecuada formulación de una política en salud pública que contemple medidas preventivas efectivas en zonas de influencia que aminoren la transmisión y por ende la propagación. En ese sentido la presente investigación propone estudiar la dinámica espacial de la Malaria en Colombia con nuevos enfoques y herramientas matemáticas tales como las redes bayesianas probabilísticas y elementos analíticos de la teoría redes complejas, lo que conduciría a explorar y a reconocer la complejidad inherente al fenómeno y en esa medida contar con criterios teóricos tales que soporten adecuadas tomas de decisiones en la formulación y ejecución de los programas nacionales de prevención, control y tratamiento de la enfermedad.
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RELEVANCIA DEL PROYECTO PARA LA INSTITUCIÓN Y PARA LOS BENEFICIARIOS DEL PROYECTO |
El presente proyecto se enmarca en la línea de investigación “Modelos bayesianos y minería de datos” del Grupo de Investigación en Ciencias Básicas, y procura el fortalecimiento de la misma en tanto que hace uso de una aplicación particular tomando últimos desarrollos de la teoría de redes bayesianas y el manejo de base de datos históricos de registro e información. En esa medida se prevé que estimule futuros trabajos investigativos y permita la apertura de un espacio académico en el área de Matemáticas Aplicadas en la Institución, particularmente en las carreras de Matemáticas e Ingeniería de Sistemas y en la especialización de Matemáticas Aplicadas. De igual modo el presente proyecto implica una pertinencia social en tanto que los objetivos trazados configuran hacia nuevos planteamientos y estudios referentes a la dinámica espacial de epidemias (caso particular Malaria) donde la incidencia de transmisión y posterior afección en personas de países tropicales, incluido Colombia, deja anualmente en el mundo millones de muertos.
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PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN |
La Malaria es una de las enfermedades parasitarias de mayor gravedad en materia de salud pública mundial. Se estima, según el último reporte mundial de Malaria, que anualmente ocurren alrededor de unos 300 millones de casos en todo el mundo y mueren un millón de personas en el año a causa de la enfermedad. De igual forma se alerta que aproximadamente 2400 millones de personas alrededor del mundo se encuentra en situación de riesgo o expuesta a adquirirla, lo que representa el 40% de la población mundial y el 90% afecta a la población infantil menor a 5 años [World Health Organization, 2011]. En Colombia, según el Sistema de Vigilancia del Instituto Nacional de Salud, se calcula que en promedio anualmente se registran entre 100000 a 120000 casos [Instituto Nacional de Salud, 2012]. Los estudios epidemiológicos tradicionales que sustentan el establecimiento de los parámetros actuales están basados en metodologías muy amplías y generales, que describen el fenómeno a nivel poblacional, pero no pueden realizar afirmaciones precisas para cada caso epidémico individual. Por ello es necesaria una nueva mirada teórica que proporcione resultados objetivos para cada caso particular y considere la complejidad inherente al fenómeno, para un desarrollo en la medicina que permita afrontar adecuadamente estos problemas de salud a nivel mundial. Esto pone de manifiesto entonces la necesidad de analizar con nuevas herramientas teóricas los mecanismos de transmisión y propagación espacial de la epidemia con el fin de establecer elementos y métodos más precisos que permitan tomar decisiones en política de salud pública más adecuadas y pertinentes.
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METODOLOGÍA |
La investigación es de carácter explicativa en la medida en que pretende aproximarse a una posible explicación causal alterna tomando elementos teóricos y en esa medida contribuir a un entendimiento más amplío al fenómeno que propone estudiar y modelar. La misma contempla cuatro etapas, las cuales, a su vez, marcarían el orden de desarrollo de la investigación y redacción del documento final (artículo de investigación):
1- Recolección y análisis de datos epidemiológicos: Haciendo uso de las bases de datos oficiales del Instituto Nacional de Salud se seleccionarán, recogerán y analizarán los datos de interés en zonas de incidencia y de riesgo referente a Malaria.
2- Enfoque Redes Bayesianas: Construcción de un modelo de propagación e incidencia espacial por medio de redes bayesianas para la Malaria en Colombia.
3- Enfoque Redes Complejas: Análisis por medio de redes complejas sobre la propagación e incidencia espacial para la Malaria en Colombia.
4- Desarrollo de Artículo: Se plantea la redacción del escrito o documento final del artículo a través de todas las fases anteriores (redacción en paralelo). Se someterá la publicación de los resultados en revista científica indexada nacional o internacional que la investigación desarrollaría.
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RESULTADOS ESPERADOS |
El planteamiento hipotético general trazado en esta investigación establece que:
"Existen unas zonas (municipios) de incidencia que influyen directamente con una probabilidad determinada en el riesgo de Malaria en otras zonas(municipios)adyacentes".
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DURACIÓN DEL PROYECTO |
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POSIBLES FUENTES DE FINANCIACIÓN EXTERNA |
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REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA |
[Instituto Nacional de Salud, 2012]. Guía de Vigilancia Entomológica y Control de Malaria, Colombia. Pag 22.
[World Health Organization, 2011]. Global Malaria Programme, World Malaria Report 2011.
[Beresniak A, et al, 2012] A Bayesian network approach to the study of historical epidemiological databases: modelling meningitis outbreaks in the Niger, Bull World Health Organ 2012;90:412–417A, doi:10.2471/BLT.11.086009
[Newman M.E.J, 2010]Networks: An Introduction, Oxford University Press, 2010.
[Pearce N., Merletti F., 2006]Complexity, simplicity, and epidemiology, International Journal of Epidemiology 2006;35:515–519,
doi:10.1093/ije/dyi322
[Greenland S., Brumback B., 2002] An overview of relations among causal modelling methods. International Journal of Epidemiology 2002;31:1030–37.
[Philippe P., Mansi O., 1998] Nonlinearity in the epidemiology of complex health and disease processes. Theor Med Bioet 1998;19:591–607.
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ENTREGABLES |
1- Artículo científico en revista científica indexada nacional o internacional.
2- Ponencia sobre los resultados obtenidos en Congreso Nacional o Internacional en el área temática.
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CRONOGRAMA |
TIPO |
DESCRIPCIÓN |
F.INICIO |
F.FINAL |
Actividad
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Recolección y análisis de datos epidemiológicos
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07/01/2013
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08/02/2013
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Actividad
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Construcción enfoque Redes Bayesianas
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21/01/2013
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26/04/2013
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Actividad
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Construcción enfoque Redes Complejas
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18/03/2013
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21/06/2013
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Actividad
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Redacción Artículo
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04/02/2013
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21/07/2013
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Actividad
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Estructurar Ponencia
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04/02/2013
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21/07/2013
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Entregable
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Primera Versión del Artículo
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22/04/2013
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03/05/2013
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Entregable
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Artículo sometido a Revista
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12/08/2013
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30/08/2013
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Entregable
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Someter Ponencia a Congreso
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06/02/2013
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30/08/2013
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PEDIDO DE BIBLIOGRAFÍA |
AUTOR |
TÍTULO |
EDITORIAL |
Mark Newman
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Networks: An Introduction
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Oxford University Press, 2010.
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Alain Barrat, Marc Barthélemy, Alessandro Vespignani
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Dynamical Processes on Complex Networks
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Cambridge University Press, 2008.
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Moez Draief, Laurent Massoulie
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Epidemics and Rumours in Complex Networks
|
Cambridge University Press, 2009.
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Matthias Dehmer, Frank Emmert-Streib
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Analysis of Complex Networks
|
Wiley-VCH Verlag, 2009.
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Ricardo Solé
|
Redes Complejas
|
Tusquets Editores, 2009.
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ANEXOS | |