Combatir el COVID-19 con Grafos

Combatir el COVID-19 es la meta común en el mundo actual. La pandemia de este nuevo coronavirus tomo por sorpresa al mundo entero causando estragos importantes, convirtiéndose en una de las principales causas de muerte en el mundo y siendo la responsable de prolongados confinamientos y adopciones de esquemas agresivos de salud pública. Millones de puestos de trabajo han sucumbido ante el inminente cese de operaciones y los efectos post-pandemia probablemente sean complicados de superar.

El COVID, ocasionó cambios en el comportamiento de la sociedad, que parecen haber llegado para quedarse. La rápida necesidad de adaptación a la realidad obligo a las empresas y a las personas a cambiar la forma en la que realizan sus actividades. La tecnología por su parte ha sido fundamental para sobrellevar los efectos de la crisis. Pero es importante destacar que también puede tener un rol fundamental para combatir el COVID-19. En especial apoyándose en el análisis de grafos.

A continuación, conocerás un poco más sobre como los grafos pueden contribuir de forma muy especial a combatir el COVID-19.

Detener el incremento de la cadena de contagio para combatir el COVID

Una de las principales dificultades para combatir el COVID, ha sido el «aplanamiento de la curva» de contagio. En otras palabras, la desaceleración de la cadena de contagios. Al desconocerse la estructura y el comportamiento del virus, uno de los principales retos de las estructuras públicas es evitar el colapso de las instalaciones de atención médica. Al ser un virus altamente contagioso la velocidad en la que pueden crecer los casos es muy alta, por lo que identificar los posibles contagios es fundamental.

El apoyo en desarrollos tecnológicos ha sido fundamental para lograrlo en muchos países. Con la aplicación del Contact Tracing o traza de contactos, se ha utilizado la tecnología de nuestros teléfonos móviles y la conexión a internet para construir mapas de relación entre personas. El funcionamiento de estas aplicaciones está orientado a alertar a los usuarios, si existe la notificación de un contagio en las personas con las que tuvimos algún grado de proximidad.

La implementación de estás aplicaciones ha recibido un fuerte apoyo gracias a la colaboración de dos gigantes de la tecnología como Google y Apple, quienes desarrollaron una API que permite a las instituciones públicas y empresas, desarrollar aplicaciones que podrían servir para rastrear los casos positivos notificados y así evitar periodos de aislamiento generalizado.

Aunque la utilidad de este tipo de aplicaciones es muy útil, ya que nos ayuda a realizar un seguimiento directo de todas las personas con las que tuvo contacto un contagiado, se han recibido críticas importantes sobre la vigilancia sobre los datos de los usuarios. Esto ha impulsado el desarrollo de diferentes modelos centralizados y/o descentralizados para hacer el Contact Tracing.

Combatir el COVID

Cómo ayudan los grafos a Combatir el COVID

La tecnología de grafos, nos ayuda a entender las relaciones existentes entre datos. Gracias a sus gestores de bases de datos y algoritmos, podemos construir estructuras visuales donde representar los contactos directos e indirectos que una persona sana y/o infectada con el COVID-19 pudo tener para así tomar acciones para una temprana atención de la enfermedad y evitar su propagación.

La configuración de una base de datos para hacer seguimiento de contactos, puede ser una tarea relativamente simple. Solo debe modelar el funcionamiento del sistema de datos, definir las variables de información a considerar y procesar los datos dentro del grafo.

Una vez toda la información es almacenada en el grafo, pueden ser desarrollados análisis predictivos que nos permiten conocer la estructura de los contactos humanos realizados. La red que se construye nos dice mucho sobre la importancia que determinadas áreas de la red pueden tener en la evolución o disminución del crecimiento de la pandemia.

Para potenciar estos análisis, se ha potenciado la implementación de algunos algoritmos realmente importantes que conocerás a continuación.

Principales algoritmos para enfrentar este reto

Los algoritmos de grafos son herramientas potentes que nos permiten sacar información valiosa de estos gigantescos conjuntos de datos. Para ayudar a combatir el COVID-19 podemos utilizar principalmente los siguientes tipos de algoritmos:

  • Algoritmos de centralidad: los algoritmos de centralidad son una categoría importante que nos ayudan a evaluar y determinar la relevancia de diferentes nodos en una red. Puede destacarse a forma de ejemplo, el rol que cumple el algoritmo de Betweenness. Este, detecta relaciones esenciales que se generan dentro del grafo para poder identificar riesgos de forma proactiva y analizar las estrategias para mitigar dichos riesgos.

  • Algoritmos de búsqueda de caminos: este tipo de algoritmos se encarga principalmente de encontrar la ruta o camino más corto que existe entre dos o más nodos de un grafo. Gracias a esto podemos establecer mejores rutas de abastecimiento y optimizar las cadenas logísticas para fortalecer la estructura de atención de salud.

  • Algoritmos de similitud: los algoritmos de este tipo nos ayudan a evaluar de forma comparativa diferentes conjuntos. Esto para entender y comprender la similitud de nodos individuales según sus propiedades o sus vecinos. Esto nos ayuda a construir recomendaciones personalizadas para las personas.
  • Algoritmos de detección de comunidades: podemos utilizar estos algoritmos para entender como se agrupan o particionan los grupos de nodo así como proyectar su comportamiento. Esto nos permite entender como se comportan los grupos de personas y estimar el riesgo que corren al detectarse un caso positivo en una comunidad de personas.

  • Algoritmos de predicción de enlaces: estos algoritmos nos ayudan a detectar la proximidad entre pares de nodos. Al analizar los grafos con estos algoritmos podemos calcular puntuaciones que sirven como herramientas predictivas de relaciones entre ellas. Puede ser de utilidad para adaptar ciclos de medicación, tratamientos y otras variables importantes.

Como podemos ver, la aplicación del análisis de grafos puede de forma eficiente, ayudar a los sistemas de salud, instituciones y organizaciones afines a combatir el COVID-19. Es fundamental aprovechar al máximo las oportunidades que esta tecnología nos permite para contribuir a palear los efectos de la pandemia.

Visita más de Grapheverywhere para conocer todo lo que necesitas saber sobre la tecnología de grafos.

Share This