Exercícios pra épocas de Pandemia

No começo de 2020, aconteceu no mundo, uma pandemia de Corona Vírus, apelidado de COVID-19. Uma das principais características deste vírus, era a sua fácil transmissão, que se dava por via aérea, ou seja, gotículas originadas por espirros, tosse, ou mesmo deixadas nas mãos, era repassadas de uma pessoa para outra pelo ar, e isso fez com que a transmissão deste vírus, entre as pessoas fosse bem rápida.

Até o momento temos que 20% das pessoas contaminadas, necessitam de internação em um hospital, para usar respirador artificial, 5% das pessoas infectadas, necessitam de leitos de UTI. Devido a rápida transmissão deste vírus, existe uma grande chance dele extrapolar a quantidade de leitos disponíveis, então quanto mais atrasarmos o seu espalhamento, melhor será.

Apesar de se espalhar rápido, ele mata muito poucas pessoas, mas a taxa de mortalidade, tem uma influencia direta sobre quantas pessoas morrem, uma vez que, quando o sistema de saúde fica sobrecarregado, as equipes médicas tem que escolher quem tratar, ou não, o que tem acontecido na Itália.

Uma das medidas mais eficazes, de contenção do vírus, é o isolamento das pessoas, pois quanto mais isoladas, mais devagar o vírus se espalha, e isto atenua a pressão sobre o sistema hospitalar de uma localidade.[1]

Na aula de sincronização, aprendemos um protocolo de epidemia, que é um dos protocolos utilizados para sincronizar dados em sistemas distribuídos.

a) Implemente um software que contenha uma área (uma matriz quadrada, escolha o tamanho), que pode ser ocupada por pontos (escolha a quantidade), chamado de elementos (pessoas). A cada ciclo (unidade temporal), cada pessoa se movimentará dentro desta área, em uma velocidade aleatória, e ao entrar em contato com outros elementos. Ao final de cada ciclo, se uma pessoa estiver próxima de outra pessoa, ela pode transmitir a doença para os elementos que estão em volta de si (considere o posicionamento dentro da matriz, mais a probabilidade de transmissão da doença para este cálculo). Pesquise qual é a probabilidade de uma pessoa infectada pelo COVID-19 para implementar esta parte da transmissão.

b) Calcule quantos ciclos são necessários para se contaminar todos os elementos do grupo.

c) Qual é a influencia da quantidade de pessoas que estão circulando pelas ruas, na velocidade de contaminação das pessoas? Faça exercícios de limitando a movimentação dos elementos na matriz, e calcule, quanto isso influencia na velocidade de contaminação dos elementos. Qual é a diferença entre o tempo que demora para contaminar todos os elementos no b, e com a limitação da movimentação.

d) No protocolo de epidemia, estudado em classe, nem todos os elementos do sistema podem receber as informações mais atualizadas, isto acontece neste caso? Demonstre.

e) Adicione o componente temporal, e comece a considerar que as pessoas se curam, depois de algum tempo, e que algumas morrem. O que muda neste cenário? Quantos ciclos demora pras pessoas serem contaminadas, quantas pessoas morrem?
f) Como comparar o espalhamento de um vírus, com a consistência de um banco de dados?
e) Como você compara cada indivíduo deste exercício, com processos e threads em um sistema distribuído?