Identificación de brotes en redes de alcantarillado: Muestreo adaptativo bajo incertidumbre de red

Motivados por la implementación de un sistema de vigilancia del alcantarillado por SARS-Cov-2 en Chile durante la pandemia de COVID-19, proponemos un conjunto de herramientas matemáticas y algorítmicas que buscan identificar la ubicación de un brote bajo incertidumbre en la estructura de la red. Dado un límite superior en el número de muestras que podemos tomar en un día determinado, nuestro marco nos permite detectar un nodo infectado desconocido mediante el muestreo adaptativo de diferentes nodos de la red en días distintos. Fundamentalmente, a pesar de la incertidumbre de la red, el método permite la detección unívoca del nodo infectado, aunque con un costo adicional de tiempo. Este marco se basa en una estrategia específica y bien elegida que define nuevos nodos para probar secuencialmente, con una heurística que equilibra la granularidad de la información obtenida de las muestras. Probamos exhaustivamente nuestro modelo en redes reales y sintéticas, demostrando que la incertidumbre del grafo subyacente solo genera un aumento limitado en el número de iteraciones, lo que indica que la metodología es aplicable en la práctica.