Estimativa de incidência de dengue no município de São Paulo utilizando o método de Random Forest em Python

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Sacay, Rodrigo Seiti [UNIFESP]
Data de Publicação: 2025
Outros Autores: Mendes, Jorge Luiz [UNIFESP]
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UNIFESP
dARK ID: ark:/48912/001300001tqdz
Texto Completo: https://hdl.handle.net/11600/74590
Resumo: A dengue é uma doença viral transmitida pelo mosquito Aedes aegypti que, nas últimas décadas, tem representado um desafio crescente para a saúde pública em diversas regiões do Brasil, especialmente devido às condições climáticas favoráveis à proliferação do vetor. a para a expansão dos casos, tornando essencial a adoção de estratégias mais eficazes para a previsão e o controle da doença. Este projeto teve como objetivo utilizar o algoritmo de aprendizado de máquina (machine learning, ML) Random Forest, para prever o cenário de dengue no município de São Paulo. A análise baseou-se em dados históricos de casos de dengue disponibilizados pelo Sistema Único de Saúde (SUS) e dados meteorológicos gerados pelo Instituto Nacional de Meteorologia (INMET). Para a realização do estudo, utilizou-se a linguagem de programação Python, aplicando o modelo de machine learning Random Forest. Inicialmente, foram coletados e tratados os dados históricos de dengue registrados pelo SUS, disponíveis na ferramenta TabNet DataSUS. Esses dados foram integrados a bases que fornecem informações históricas sobre umidade, pluviosidade e temperatura, buscando aumentar a precisão do modelo. Após a preparação dos dados, o algoritmo foi ajustado e modelo treinado para realizar predições relacionadas à incidência da doença, categorizadas em casos prováveis, casos confirmados, casos graves e óbitos. Observando as tendências para os próximos anos a partir do processamento dos dados e o treinamento do modelo, foram realizadas projeções gráficas sobre o cenário da dengue, levando em consideração fatores como a incidência da doença e sua letalidade. Os resultados finais apontam para uma relação direta entre o aumento da temperatura e da umidade com a elevação do número de casos, especialmente em períodos críticos e de surto da doença. As projeções sugerem uma redução de casos em relação ao ano de 2024 e 2025, com o pico no número de casos e de letalidade em abril de 2026, reforçando a necessidade de medidas preventivas. A utilização de modelos preditivos na saúde pública é uma estratégia promissora para antecipar cenários e planejar ações que minimizem os impactos sociais e econômicos de doenças como a dengue. A partir dessa perspectiva preditiva, este estudo busca fornecer informações que sirvam de subsídio para a saúde pública, contribuindo para o desenvolvimento de políticas voltadas à prevenção da dengue e à gestão eficiente de recursos em eventuais surtos.
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Para a realização do estudo, utilizou-se a linguagem de programação Python, aplicando o modelo de machine learning Random Forest. Inicialmente, foram coletados e tratados os dados históricos de dengue registrados pelo SUS, disponíveis na ferramenta TabNet DataSUS. Esses dados foram integrados a bases que fornecem informações históricas sobre umidade, pluviosidade e temperatura, buscando aumentar a precisão do modelo. Após a preparação dos dados, o algoritmo foi ajustado e modelo treinado para realizar predições relacionadas à incidência da doença, categorizadas em casos prováveis, casos confirmados, casos graves e óbitos. Observando as tendências para os próximos anos a partir do processamento dos dados e o treinamento do modelo, foram realizadas projeções gráficas sobre o cenário da dengue, levando em consideração fatores como a incidência da doença e sua letalidade. Os resultados finais apontam para uma relação direta entre o aumento da temperatura e da umidade com a elevação do número de casos, especialmente em períodos críticos e de surto da doença. As projeções sugerem uma redução de casos em relação ao ano de 2024 e 2025, com o pico no número de casos e de letalidade em abril de 2026, reforçando a necessidade de medidas preventivas. A utilização de modelos preditivos na saúde pública é uma estratégia promissora para antecipar cenários e planejar ações que minimizem os impactos sociais e econômicos de doenças como a dengue. A partir dessa perspectiva preditiva, este estudo busca fornecer informações que sirvam de subsídio para a saúde pública, contribuindo para o desenvolvimento de políticas voltadas à prevenção da dengue e à gestão eficiente de recursos em eventuais surtos. Dengue is a viral disease transmitted by the Aedes aegypti mosquito which, in recent decades, has represented a growing challenge for public health in various regions of Brazil, especially due to the climatic conditions favorable to the proliferation of the vector. This has led to an increase in cases, making it essential to adopt more effective strategies for predicting and controlling the disease. The aim of this project was to use the Random Forest machine learning algorithm to predict the dengue scenario in the municipality of São Paulo. The analysis was based on historical data on dengue cases provided by the Sistema Único de Saúde (SUS) and meteorological data generated by the Instituto Nacional de Meteorologia (INMET). The Python programming language was used to carry out the study, applying the Random Forest machine learning model. Initially, the historical dengue data recorded by the SUS, available on the TabNet DataSUS tool, was collected and processed. This data was integrated with databases that provide historical information on humidity, rainfall and temperature, in order to increase the accuracy of the model. After preparing the data, the algorithm was adjusted and the model trained to make predictions related to the incidence of the disease, categorized into probable cases, confirmed cases, severe cases and deaths. Observing the trends for the coming years from data processing and model training, graphical projections were made of the dengue scenario, taking into account factors such as the incidence of the disease and its lethality. The final results point to a direct relationship between the increase in temperature and humidity and the rise in the number of cases, especially during critical periods and outbreaks of the disease. Projections suggest a reduction in cases compared to 2024 and 2025, with a peak in the number of cases and lethality in April 2026, reinforcing the need for preventive measures. The use of predictive models in public health is a promising strategy for anticipating scenarios and planning actions to minimize the social and economic impacts of diseases such as dengue. From this predictive perspective, this study seeks to provide information that can serve as a subsidy for public health, contributing to the development of policies aimed at dengue prevention and the efficient management of resources in the event of outbreaks.Não recebi financiamentoUniversidade Federal de São PauloLourenço, Joana Bratz [UNIFESP]Bresolin, Iara Rocha Antunes Pereira [UNIFESP]http://lattes.cnpq.br/5925807286464060http://lattes.cnpq.br/7511301097771003Sacay, Rodrigo Seiti [UNIFESP]Mendes, Jorge Luiz [UNIFESP]2025-07-28T12:55:38Z2025-07-28T12:55:38Z2025-07-16info:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion86 f.application/pdfhttps://hdl.handle.net/11600/74590ark:/48912/001300001tqdzporDiademainfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNIFESPinstname:Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)instacron:UNIFESP2025-07-29T04:00:30Zoai:repositorio.unifesp.br:11600/74590Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.unifesp.br/oai/requestbiblioteca.csp@unifesp.bropendoar:34652025-07-29T04:00:30Repositório Institucional da UNIFESP - Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)false
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