Saltar al contenido principal
EPI-Aetheris
Volver a la biblioteca
Nowcast epidémicoEl Salvador · Nacional

Modelo predictivo de dengue

Cómo los registros epidemiológicos históricos, el clima departamental y 23 cuantiles de incertidumbre proyectan el conteo nacional de casos para las próximas 8 semanas.

  • HistGradientBoosting
  • 23 Cuantiles CDC/OPS
  • Calibración CQR-r
  • Regla de tendencia (φ=0.8)
  • Horizonte h = 1..8 sem.
Límites y referencia formal

Esta ficha visual documenta la matemática, la arquitectura de insumos y el ensamble del modelo implementado en EPI-Aetheris. La predicción probabilística es una herramienta de apoyo a la vigilancia que no reemplaza el criterio epidemiológico de campo ni los lineamientos del MINSAL.

Etapa 01Fuentes primarias

Insumos y señales territoriales de El Salvador

El modelo no utiliza estimaciones sintéticas ni datos agregados extranjeros. Se alimenta exclusivamente de series territoriales de El Salvador de punta a punta mediante cuatro fuentes primarias:

  • Serie nacional de dengue (2014-2024): OpenDengue V1.3 con 574 semanas epidemiológicas continuas verificadas contra boletines oficiales del MINSAL.
  • Serie de vigilancia reciente (2025-2026): Casos sospechosos reportados semanalmente por el tablero institucional del MINSAL.
  • Clima satelital ERA5/ERA5-Land (Open-Meteo): Agregación de 7 variables atmosféricas para las coordenadas geográficas de los14 departamentos de El Salvador.
  • Índice Oceánico El Niño (ONI / NOAA): Anomalía térmica trimestral del Pacífico Ecuatorial (Niño 3.4) para captar forzamientos macroclimáticos interanuales.
Fórmula de agregación climática nacional:
X̄clima(t) = &frac114; ∑d=1..14 Xd(t)  ∀ X ∈ {Tmed, Tmin, Tmax, Lluvia, HR}

Las 7 variables climáticas departamentales se ponderan territorialmente sin retrasos artificiales, conocidas en el punto de corte temporal t.

Etapa 02Ingeniería de variables

Transformación logarítmica y rezagos temporales

Los brotes de dengue experimentan expansiones exponenciales y semanas con reportes de baja magnitud. Trabajar directamente con el conteo crudo genera inestabilidad de varianza. Por ello, la señal experimenta una transformación monótona estricta:

Transformación estabilizadora de varianza:
z(t) = ln(1 + y(t))  ⟺  y(t) = exp(z(t)) - 1

Donde y(t) es el conteo semanal de casos sospechosos en la semana epidemiológica t.

A partir de z(t), el espacio de características construye una memoria temporal autorregresiva de 8 semanas retrospectivas, complementada con componentes armónicas de periodicidad anual:

Vector autorregresivo (8 rezagos de memoria):
Zrezagos(t) = [ z(t), z(t-1), z(t-2), z(t-3), z(t-4), z(t-5), z(t-6), z(t-7) ]
Estacionalidad armónica continua (MMWR):
sen_sem(t) = sen( 2π · sem / 52.1775 ),   cos_sem(t) = cos( 2π · sem / 52.1775 )
Etapa 03Núcleo M0

Gradient Boosting y los 23 cuantiles de incertidumbre

Los modelos epidemiológicos tradicionales fallan cuando intentan dar una sola cifra ("habrá exactamente 84 casos"). EPI-Aetheris adopta el estándar de los centros de modelado de la OPS y los CDC: modelar la distribución completa de incertidumbre mediante 23 cuantiles calibrados.

Función de pérdida cuantílica (Pinball Loss):
Lτ(y, ŷ) = max( τ(y - ŷ), (1 - τ)(ŷ - y) )

Un estimador HistGradientBoostingRegressor(loss='quantile') independiente entrena cada combinación de cuantil τ ∈ {0.01, 0.025, 0.05, 0.10, ..., 0.95, 0.975, 0.99} y horizonte h ∈ [1..8].

Calibración conformal retrospectiva (CQR-r):

Para corregir el subcubrimiento empírico en horizontes lejanos, se calcula un residuo de no-conformidad sobre la ventana expansiva histórica previa al punto de corte:

ŷτcalibrado = ŷτ + sign(τ - 0.5) · δCQR(h)
Etapa 04Modelo C (2025+)

Ensamble dinámico y regla de tendencia amortiguada

A partir de 2025, la serie oficial del MINSAL se publica mediante un tablero suavizado (promedio móvil de ~6 semanas). Ante esta inercia, el modelo M0 puro presentaba sobre-predicción. La solución técnica es el Modelo C: una fusión 50/50 con una regla de tendencia amortiguada que no requiere reentrenamiento.

1. Inercia amortiguada hacia el horizonte h (freno φ = 0.8):
ẑtendencia(t+h) = z(t) + ∑k=1..h (0.8)k · [ z(t) - z(t-1) ]
2. Fusión en log-espacio del Modelo C:
ẑC(t+h, τ) = 0.5 · ẑM0(t+h, τ) + 0.5 · ẑtendencia(t+h)

Esta mezcla estabiliza la respuesta: la regla de tendencia preserva la pendiente local inmediata, mientras que el modelo M0 modula la amplitud estacional y la dispersión cuantílica.

Etapa 05Proyección operativa

El abanico probabilístico y la puntuación WIS

Los 23 cuantiles proyectados en escala logarítmica regresan a la escala natural de conteo de casos mediante la función exponencial truncada a cero:

Retorno a escala natural de casos:
ŷ(t+h, τ) = max( 0, exp( ẑC(t+h, τ) ) - 1 )

En el visor se sintetizan 3 niveles operativos: la Mediana (τ = 0.50), la Banda del 50% (τ ∈ [0.25, 0.75]) y laBanda de contingencia del 95% (τ ∈ [0.025, 0.975]).

Puntuación WIS (Weighted Interval Score):
WIS = [1 / (K + 0.5)] · ( 0.5 · |y - m| + ∑k=1..K wk · ISαk )

Regla de puntuación estrictamente propia que penaliza la dispersión de las bandas, la sub-predicción y la sobre-predicción, garantizando honestidad sin optimizaciones oportunistas.

Etapa 06Simulador en vivo

Laboratorio interactivo del abanico predictivo

En el panel interactivo contiguo puedes manipular los parámetros clave de partida (el volumen de casos reportados en la última semana, el impulso de aceleración o desaceleración epidémica y la condición estacional) para observar cómo responde la proyección a 8 semanas en tiempo real.

Aviso sobre la simulación en cliente:Los cálculos del laboratorio se ejecutan instantáneamente en tu navegador aplicando las formulaciones matemáticas exactas del ensamble y la amortiguación inercial descritas arriba. Permite evaluar la sensibilidad de las bandas ante cambios súbitos de tendencia.

Atajos de teclado

Funcionan en cualquier página, salvo mientras escribes en un campo.

Navegar

Ir al inicio
Alt+I
Ir a Alertas
Alt+A
Ir a Análisis
Alt+N
Ir a Dengue
Alt+G
Ir a Predicción de dengue
Alt+P
Ir a Respiratorio
Alt+R
Abrir la Biblioteca
Alt+B
Ir a Sugerencias
Alt+S
Abrir la configuración
Alt+C

Preferencias

Alternar tema claro u oscuro
Alt+T
Activar o desactivar animaciones
Alt+M

Ayuda

Mostrar esta lista de atajos
Alt+H

Se cambian en Configuración.