Das Montanhas de Minas ao Oceano: Os Caminhos da Ciência para um Futuro Sustentável
20 a 25 de outubro de 2025
Trabalho 21613
| ISSN | 2237-9045 |
|---|---|
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Dimensões Sociais: ODS3 |
| Setor | Departamento de Física |
| Bolsa | FAPEMIG |
| Conclusão de bolsa | Não |
| Apoio financeiro | FAPEMIG |
| Primeiro autor | David Ethan Carrera Samuels |
| Orientador | SILVIO DA COSTA FERREIRA JUNIOR |
| Título | Dinâmica e Processos Epidêmicos no Modelo de Vicsek sem e com Exclusão de Volume |
| Resumo | Os comportamentos coletivos são movimentos coordenados de diferentes grupos dentro de um mesmo sistema e possuem aplicações em diversas áreas, como em sistemas biológicos, ecologia e entre outras. Neste trabalho, os movimentos coletivos estudados são os das partículas autopropelidas que interagem a curta distância. Para isso, utilizamos o modelo de Vicsek original e, assim, estudamos a sua dinâmica de contatos e aplicamos o modelo epidêmico Suscetível-Infectado-Suscetível (SIS). Originalmente, o modelo de Vicsek considera que as partículas são pontuais e que, portanto, não ocupam espaço. Contudo, a adição de uma exclusão de volume é um assunto pouco estudado na área. Nesse contexto, agregamos esse elemento ao estudo adicionando uma regra para a colisão de partículas. Essa regra modifica a direção das partículas ao adicionar um ruído que depende do alinhamento das partículas. Por exemplo, caso elas estejam na mesma direção, esse termo vai para zero e as direções não mudarão. Mas, caso as partículas estejam com as direções opostas, a perturbação será máxima. Dessa forma, após duas partículas colidirem existirá uma probabilidade de que elas sigam a regra de Vicsek ou a regra de colisão criada. Além disso, também analisamos os efeitos da exclusão de volume na dinâmica do modelo de Vicsek e na propagação dos processos epidêmicos. Nossos resultados preliminares no modelo de Vicsek original indicam uma distribuição de número de contatos sem cauda pesada tanto na fase ordenada quanto na desordenada, enquanto a distribuição de tempo de contato mostra uma curva de cauda pesada na fase ordenada. Já na aplicação de processos epidêmicos, os resultados mostraram que na fase ordenada, a epidemia sofre uma transição de fase para o estado absorvente quando a probabilidade de cura está acima de um limiar (ponto crítico). Somado a isso, também foi observado que a exclusão de volume afeta o ordenamento do sistema na medida em que modifica o ponto crítico no qual a fase de movimento coeso emerge. Assim, investigamos como tamanhos do sistema, a densidade de partículas e a probabilidade associada a regra de colisão alteram os resultados do modelo original de Vicsek. Foi encontrado que quando a probabilidade de seguir a regra de colisão, o tamanho e a densidade de partículas do sistema aumentam, o ponto crítico da fase ordenada diminui. Mas, para diferentes valores da probabilidade de colisão e da densidade do sistema, o parâmetro que define a ordem do sistema é o mesmo na fase desordenada, contudo isso não acontece quando variamos o tamanho do sistema. Os resultados para as distribuições de contato e modelo epidêmico ainda estão em andamento para o modelo com exclusão de volume. |
| Palavras-chave | Modelo de Vicsek, Movimento Coletivo, Processos Epidêmicos |
| Forma de apresentação..... | Painel |
| Link para apresentação | Painel |
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