O documento descreve um modelo de simulação do NetLogo para simular a disseminação do HIV em uma população através de relações sexuais. O modelo permite controlar variáveis como tendência a formar casais, duração das relações, uso de preservativos e testes para explorar seus efeitos na prevalência do HIV. Realizando várias simulações é possível tirar conclusões sobre como os hábitos sexuais afetam a disseminação da doença.

1. Aula 9 – Simulações para o Ensino de Ciências usando
linguagens de programação educacionais – NetLogo
O NetLogo é um ambiente de modelagem programável multi-agente. Ele tem sido usado por
milhares de alunos, professores e pesquisadores ao redor do mundo. Ele pode ser baixado
gratuitamente a partir do site http:ccl.northwestern.edu/netlogo.

2. Baixe, instale e abra o Net Logo
A tela acima representa a janela principal do NetLogo, ela vai aparecer se você der um duplo clique
sobre o ícone dele como ordenado na instrução anterior.

3. Vá ao menu e clique em File > Models Library (veja a figura abaixo).

4. A janela “Models Library” abrirá e você poderá optar por simular diversas situações. As áreas que o
NetLogo cobre são muitas, e as nossas queridas ciências estão contempladas.
Para começar a tarefa de hoje, vamos simular a disseminação do vírus da AIDS. (veja a figura
abaixo)

5. O QUE É ISSO?
Esse modelo simula a disseminação do Vírus da Imunodeficiência Adquirida (HIV), via transmissão
sexual, através de uma população humana isolada. Ele representa os efeitos de certas práticas
sexuais dessa população.
Como é bem sabido, a disseminação do HIV ocorre de várias formas sendo que o contato sexual é
uma delas. O HIV pode também ser disseminado por compartilhamento de agulhas entre usuários
de drogas, através de transfusões de sangue, ou quando mães portadoras do vírus dão à luz bebês
sem as devidas precauções (evitar contato com os fluidos da mãe) ou através da amamentação.
Esse modelo matemático simula apenas a transmissão por contato sexual.
O modelo examina os efeitos emergentes de quatro aspectos do comportamento sexual. O usuário
controla a tendência da população em praticar abstinência sexual, a quantidade de tempo em médio
que um “casal” permanecerá junto tendo relações sexuais, a tendência da população em usar
preservativos, e a tendência da população em realizar exames de presença do HIV no corpo.
A exploração das duas primeiras variáveis pode ilustrar como mudanças nas condutas sexuais da
nossa sociedade contribuiram para o aumento na prevalência de DSTs, enquanto a exploração das
duas outras variáveis pode fornecer soluções temporárias para o problema.
Permitindo ao usuário do programa controlar o quão frequentemente um indivíduo escolherá ser
testado quanto à presença do vírus, o usuário poderá explorar uma importante dimensão da ameaça
do HIV à saúde pública.
Devido ao vírus não se fazer imediatamente conhecido no seu hospedeiro, indivíduos são
frequentemente infectados algum tempo antes de um exame ou antes que surjam os sintomas de
imunodeficiência (o que o levaria a fazer o exame) o que o identificaria como tal.
A identificação regular de indivíduos infectados pelo vírus poderia ter impactos sobre a saúde
pública significantes se o conhecimento da infecção positivamente afetasse os comportamentos
sexuais.
Esse modelo explora essa possibilidade fazendo com que todos os indivíduos que saibam da sua
situação de soropositivo sempre pratiquem sexo seguro.

6. COMO O MODELO FUNCIONA
Esse modelo usa “casais” para representar duas pessoas envolvidas em relações sexuais. Indivíduos
circulam pelo mundo quando eles não estão em um relacionamento. Quando dois indivíduos entram
em contato com um potencial parceiro, existe uma chance de que eles se “acasalem”. Quando isso
acontece, os dois indivíduos não mais vagarão ao redor do mundo, eles permanecerão próximos um
do outro (de mãos dadas) como uma representação de “casal” sexualmente ativo.
A presença do vírus na população é representada pelas cores dos indivíduos. Três cores são usadas:
VERDE (não-infectados), AZUL (infectado mas não sabe disso ainda), VERMELHO (infectado e
sabe da sua situação).

7. COMO USAR?
O botão SETUP (1) cria a simulação de acordo com os valores escolhidos nos cinco controladores
logo abaixo dele.
Uma vez que a simulação
está inicializada, você só
precisa clicar no botão GO
(2) para começar. Clicando
novamente no botão GO, a simulação para. Embora seja possível alterar os valores das variáveis
enquanto a simulação estão rodando, não é aconselhável fazer isso.
Um monitor mostra a percentagem de indivíduos que estão infectados pelo HIV. Neste modelo cada
passo temporal é de uma semana; o número de semanas que se passaram é mostrado na barra de
tarefas.
Aqui está um sumário das variáveis usadas no modelo:
• INITIAL-PEOPLE: Quantas pessoas a simulação vai usar.
• AVERAGE-COUPLING-TENDENCY (3): Quantidade média de parceiros sexuas de um
membro da população (0–10).
• AVERAGE-COMMITMENT (4): Quantas semanas uma relação envolvendo sexo costuma
durar.(0–200).
• AVERAGE-CONDOM-USE (5): Chance média de um membro da população usar
preservativo . (0–10).
• AVERAGE-TEST-FREQUENCY: Frequência média que um membro da população vai
checar a presença do GHIV em um período de um ano (0–2).
1. O número total de indivíduos na simulação é controlado pelo slider INITIAL-PEOPLE (50–
500), precisa ser informado antes de apertar o botão SETUP (1).
Durante os procedimentos de inicialização do modelo, todos os indivíduos recebem tendências de
acordo com o valor colocado nos quatro sliders adicionais Essas tendências são valores mais
prováveis, o que quer dizer que alguns indivíduos receberão um valor menor e outros um valor
ligeiramente maior, sendo que a média será dada pelo valor escolhido por você.

8. COISAS A TESTAR
SIMULAÇÃO I
INITIAL-PEOPLE = 300
AVERAGE-COUPLING-TENDENCY = 10
AVERAGE-COMMITMENT = 100
AVERAGE-CONDOM-USE = 0
AVERAGE-TEST-FREQUENCY = 0
Aperte SETUP e depois GO.
Observe os indivíduos formando casais estáveis (o espaço ao redor deles fica cinza e eles param de
vagar ao redor do mundo).
Observe os indivíduos que continuam a vagar pelo mundo em busca de parceiros.
Com RELATIONSHIP-DURATION = 100, um indivíduo médio irá ter relações sexuais
monogâmicas com um parceiro por volta de 100 semanas (aproximadamente 2 anos) antes de
terminar sua relação e sair a procurar outro parceiro.

9. QUESTÃO: Em quantas semanas ocorre estabilização do número indivíduos com HIV+? (1080
SEMANAS)
Em quantas semanas todos os indivíduos portadores de HIV saberão de sua situação? (aprox 280
semanas)
Em aproximadamente quantas semans a população soropositiva cessará de aumentar? (aprox 1560
semanas).
SIMULAÇÃO II
Pare a simulação (pressionando GO).
Faça AVERAGE-COUPLING-TENDENCY = 0
Aperte SETUP e GO para reiniciar a simulação.
1) O que acontece com a formação de casais? (Eles não mais se formam! Eles pararam de
fazer sexo por não querer entrar em um relacionamento.)
2) O que acontece com o número de indivíduos com HIV+? Fica estagnado, o HIV para de se
espalhar. O que não significa que o HIV não vá se espalhar, porque alguns poucos
indivíduos poderão escolher ter sexo casual, de acordo com o modelo. Alguns terão
COUPLING-TENDENCY > 0.
Pare a simulação (pressionando GO).
QUESTÃO: O que acontece com a taxa de aumento do número de indivíduos infectados com HIV?

10. Fica estagnada, pois a formação de casais é muito pouco provável neste modelo.
SIMULAÇÃO III
AVERAGE-COUPLING-TENDENCY = 10
AVERAGE-COMMITMENT = 1
1) O que acontece com a formação de casais?
Um grande número de casais se forma mas a duração do relacionamento é muito curta. O
acasalamento ainda está acontecendo. (flashs de cor cinza ao redor de dois indivíduos atestam isso).
2) Quanto tempo leva para o número de pessoas soropositivas mas que não sabem de sua
situação ultrapassar o número de pessoas saudáveis? (76 semanas, devido ao grande número
de parceiros que elas têm e ao baixo tempo que permanecem juntas.)
SIMULAÇÃO IV
AVERAGE-COMMITMENT = 1

11. AVERAGE-COUPLING-TENDENCY = 1
AVERAGE-CONDOM-USE = 10
AVERAGE-TEST-FREQUENCY = 1.0
Com formação de casais negligenciável e alta taxa de uso de preservativos, não deveria existir
disseminação do HIV. Mas note como surgem indivíduos em cor azul (portadores de HIV que não
sabem de sua situação) mudam para o vermelho muito mais rapidamente (portadores de HIV que
sabem de sua infecção).
Alguns ficaram vermelhos porque fizeram o teste de detecção do HIV, outros porque incubaram o
vírus por tempo suficiente e acabaram desenvolvendo os sintomas de imunodeficiência, o que os
alerta para fazer o teste. Com AVERAGE-TEST-FREQUENCY = 1.0 até os indivíduos saudáveis
serão testados, mas sua cor não mudará.
Quando todos os indivíduos na simulação estiverem verdes ou vermelhos, mude os sliders sem
parar a simulação.
SIMULAÇÃO V

12. AVERAGE-COUPLING-TENDENCY = 10
AVERAGE-COMMITMENT = 100
AVERAGE-CONDOM-USE = 0
AVERAGE-TEST-FREQUENCY = 0.
Note que a despeito da formação imediata de casais e da baixíssima tendência em usar preservativos
não há disseminação apreciável do vírus.
Isto é porque enquanto o modelo espera que indivíduos HIV+ continuem se envolvendo
sexualmente, ele presume que aqueles indivíduos sempre escolherão usar preservativos e que estes
sempre funcionarão.
QUESTÃO: Após 1600 semanas, o que aconteceu com o número de HIV+?

13. COISAS A TENTAR
Rode um número de experimentos com o botão GO e encontre o efeito das diferentes variáveis na
disseminação do HIV.
Tente usar bons controles no seu experimento.
Bons controles é quando apenas uma variável é mudada entre uma tentativa e outra
Por exemplo, para descobrir qual o efeito da duração média de um relacionamento, rode quatro
experimentos com AVERAGE-COMMITMENT = 1 na primeira vez, 2 na segunda vez, 10 na
terceira vez, e 50 na última.
O quanto aumenta a prevalência de HIV em cada caso?
Isso vai de encontro às suas expectativas?
AS variáveis interagem entre si?
Por exemplo, se um valor baixo de AVERAGE-COMMITMENT parece aumentar a disseminação
do HIV quando todas as outras variáveis estão ajustadas para 0, o mesmo ocorre se todas as outras
variáveis são ajustadas para 10?
Você pode rodar quanto experimentos quiser para testar diferentes hipóteses quanto aos efeitos na
saúde pública decorrentes do comportamento sexual dos indivíduos.
TAREFA
Após seguir as instruções de simulação de I a V, faça algumas simulações por conta própria
seguindo as instruções dadas na seção “COISAS A TENTAR” e escreva um texto que sintetize
todas as suas conclusões.
Como essa simulação é sobre biologia, o importante é usar o modelo para tirar conclusões válidas
sobre algo do mundo real, no caso a disseminação do HIV e sua relação com os hábitos sexuais da
população.