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Évaluation de la vulnérabilité épidémiologique au sein d’un réseau d’échanges

Description: 

Contexte scientifique

La mobilité des populations animales ethumaines joue un rôle important dans la propagation des maladies à large échelle. Les réseaux apparaissent comme des représentations naturelles de la structure de connectivité, où les populations sont les nœuds du réseau et les individus en mouvement entre les populations représentent les arêtes [e.g. Pastor-Satorras et al, 2015]. L'évaluation du rôle relatif de chaque nœud dans la vulnérabilité du réseau à la propagation d’une épidémie est une des questions importantes qui se posent dans ce contexte. Construire des indicateurs spécifiques aux nœudsqui tiennent compte conjointement de leur centralité sur le réseau et des caractéristiques de la dynamique épidémique est un enjeu important.Du point de vue applicatif, ces indicateurs sont des outils pertinents pour la mise au point de stratégies ciblées de contrôle des épidémies. Si ces questions ont été explorées dans la littérature dans le cas des réseaux de contacts entre individus, elles l’ont été dans une bien moindre mesure pour les modèles de métapopulation.

Dans des travaux récents [Montagnon et al, 2019 et 2020], nous avons développé un premier modèle de métapopulation consistant en un processus markovien multidimensionnelde saut décrivant la dynamique de population et la dynamique épidémique SIR sur un réseau d'échanges. Via une approximation par processus de branchement,nous avons proposé et calculé trois indicateurs de réseau pour la vulnérabilité des nœudsà la propagation d’une épidémie.Cette approche a permis d’évaluer la vulnérabilité du réseau en fonction du nœudoù l'épidémie démarre. Nous envisageons d’étendre ce travail dans ce stage afin de décrire et quantifier les risques pour une partie du réseau d’être atteint par l'épidémie.

 

Objectifs

Dans ce stage, ils’agit dans un premier temps de modéliserla mobilité des individus sous-jacenteà la propagation d’une épidémie à travers un graphe d’échange entre différentes sites. Nous chercherons à construire de nouveaux indicateurs de centralité/vulnérabilité spécifiques pour chaque nœud, telle que la probabilité pour un nœudd’être touché par l’épidémie et l’impact sanitaire conditionnellement à cet événement. D’un point de vue théorique, nous pourrons caractériser les probabilités impliquées à l’aide de fonctions génératrices multivariées. L’objectif seraégalement d’obtenirune description du graphe aléatoire formé par les nœudsinfectés et de la lignée ancestrale d’un échantillon testé au sein d’un site donné. Une approche numérique sera aussi développée afin notamment d’évaluer les performances en termes d’efficacité de contrôle de stratégies consistant à cibler les nœudsselon leurs valeurs pour les indicateurs proposés.Enfin, le stage pourra évoluer vers la description du réseau d'échangespar un grand graphe aléatoire.

Ce stage s’inscrit dans le cadre du projet ANR Cadence.

Type de l'offre: 
Date limite de la candidature: 
12/02/2021
Période d'emploi: 
01/03/2021 - 31/08/2021
Email du contact: 
Unité de recherche d'affectation: 
Localisation CR INRA: