Quantum-like approaches unveil the intrinsic limits of predictability in compartmental models
Resumen: Obtaining accurate forecasts for the evolution of epidemic outbreaks from deterministic compartmental models represents a major theoretical challenge. Recently, it has been shown that these models typically exhibit trajectory degeneracy, as different sets of epidemiological parameters yield comparable predictions at early stages of the outbreak but disparate future epidemic scenarios. In this study, we use the Doi–Peliti approach and extend the classical deterministic compartmental models to a quantum-like formalism to explore whether the uncertainty of epidemic forecasts is also shaped by the stochastic nature of epidemic processes. This approach allows us to obtain a probabilistic ensemble of trajectories, revealing that epidemic uncertainty is not uniform across time, being maximal around the epidemic peak and vanishing at both early and very late stages of the outbreak. Therefore, our results show that, independently of the models’ complexity, the stochasticity of contagion and recovery processes poses a natural constraint for the uncertainty of epidemic forecasts.
Idioma: Inglés
DOI: 10.3390/e26100888
Año: 2024
Publicado en: ENTROPY 26, 10 (2024), 888 [15 pp.]
ISSN: 1099-4300

Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/ES/DGA/E36-23R-FENOL
Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/ES/MICINN/JDC2022-048339-I
Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/ES/MICINN/PID2020-113582GB-I00
Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/ES/MICINN/PID2021-128005NB-C21
Tipo y forma: Artículo (Versión definitiva)
Área (Departamento): Área Física Materia Condensada (Dpto. Física Materia Condensa.)

Creative Commons Debe reconocer adecuadamente la autoría, proporcionar un enlace a la licencia e indicar si se han realizado cambios. Puede hacerlo de cualquier manera razonable, pero no de una manera que sugiera que tiene el apoyo del licenciador o lo recibe por el uso que hace.


Exportado de SIDERAL (2024-11-14-10:18:15)


Visitas y descargas

Este artículo se encuentra en las siguientes colecciones:
Artículos



 Registro creado el 2024-11-14, última modificación el 2024-11-14


Versión publicada:
 PDF
Valore este documento:

Rate this document:
1
2
3
 
(Sin ninguna reseña)