Avec des épidémies de maladies aéroportées telles que la rougeole se produisant avec une fréquence croissante, la modélisation du fonctionnement du processus de diffusion dans les réseaux de contact dynamiques est un domaine de recherche de plus en plus important pour l'épidémiologie. Une équipe comprenant les chercheurs de l'Université Macquarie Mohammad Shahzamal, Raja Jurdak, et Bernard Mans a développé un modèle de diffusion informatique qui surmonte les limitations précédentes en capturant une vue précise de la propagation possible de l'infection. La recherche a été publiée dans Science ouverte de la Royal Society .

La plupart des modèles de diffusion supposent que les individus infectés et sensibles sont présents dans le même espace physique et dans le même temps pour une transmission entre les nœuds, ou transmission au niveau individuel, arriver. Cependant, lorsqu'une personne en incubation ou présentant des symptômes actifs d'une maladie aéroportée libère des particules infectieuses, (en éternuant ou en toussant par exemple), ceux-ci peuvent s'attarder dans l'air pendant un certain temps, continuer à infecter les autres même après que cette personne a quitté la zone.

Les modèles de diffusion actuels ne peuvent pas capturer les transmissions qui se produisent par le biais d'interactions indirectes. Par conséquent, les modèles épidémiologiques disponibles jusqu'à présent n'ont pas pris en compte les transmissions par cette interaction indirecte, réduisant à la fois leur précision et leur efficacité.

Les chercheurs ont développé un modèle de diffusion informatique (diffusion basée sur la transmission au même endroit et dans un temps différent (SPDT)) qui prend en compte les liens de transmission pour ces interactions indirectes.

Ce modèle modifie la dynamique du réseau où la connectivité entre les individus varie à mesure que le lien, comme une maladie aéroportée, devient moins concentré dans la zone. Pour régler ça, les chercheurs ont modélisé les comportements de diffusion du SPDT en utilisant des réseaux de contact basés sur les données pour simuler la propagation des maladies aéroportées. Le modèle SPDT augmente considérablement la dynamique de diffusion avec un taux élevé de transmission de la maladie. Parce qu'ils rendent la connectivité sous-jacente plus dense et plus forte en incluant des transmissions indirectes, Les modèles SPDT sont plus réalistes que les modèles au même endroit et en même temps (SPST) pour étudier diverses épidémies de maladies aéroportées.

Les chercheurs ont également découvert que la dynamique de diffusion, y compris les liens indirects, n'étaient pas reproductibles par les modèles SPST actuels basés sur des liens directs, même si les réseaux SPDT et SPST assument la même connectivité sous-jacente. En effet, la dynamique de transmission des liens indirects est différente de celle des liens directs. Ces résultats soulignent l'importance des liens indirects pour prédire les épidémies de maladies aéroportées.

Le modèle peut également être appliqué à des domaines aussi divers que la cybersécurité, écologie et marketing — partout où des transmissions inter-nœuds peuvent se produire via des interactions indirectes, que ce soit par des particules infectieuses dans l'espace physique ou des informations dans l'espace virtuel. Par exemple, un membre nouvellement rejoint peut toujours voir les informations publiées par un membre existant d'une plate-forme de médias sociaux, même si le nouveau membre n'était pas présent lorsque l'information a été publiée. La diffusion du message de la reine dans les colonies de fourmis sociales et la diffusion du pollen dans l'environnement suivent également un mécanisme similaire. Dans ces scénarios, les modèles de diffusion actuels peuvent manquer des événements de transmission importants lors d'interactions indirectes retardées.