×

新型冠状病毒SEIHR模型的最优控制与分岔分析。 (英语) Zbl 07822453号

小结:在这篇文章中,我们提出了一个新冠肺炎易感、暴露、感染、住院和恢复的房室模型,以及疫苗接种策略和口罩效率。最初,我们建立了解的正性和有界性,以确保现实的预测。为了评估系统的流行病学相关性,进行了一项检查,以确定地方病平衡点的局部稳定性和两个平衡点的全局稳定性。利用李亚普诺夫直接法证明了系统的全局稳定性。当基本生殖数(BRN)小于1时,无病平衡点是全局渐近稳定的,而当BRN大于1时,地方病平衡点则是全局渐近稳定性的。进行敏感性分析以确定BRN中的影响因素。研究了管理和调节新冠肺炎动态传播的各种时间相关策略的影响。在这项研究中,Pontryagin的最优控制分析最大值原理被用于确定控制疾病的最有效策略,包括单一、耦合和三重干预。单对照干预表明,物理距离是最有效的策略,联合措施减少了接触人群,实施所有控制措施可降低易感性和感染性。

理学硕士:

92天30分 流行病学
92C60型 医学流行病学
34D23个 常微分方程解的全局稳定性
34C23型 常微分方程的分岔理论
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Arcede,J.P.、Caga-Anan,R.L.、Mentuda,C.Q.和Mammeri,Y.(2020年)。说明新冠肺炎SEIR型模型中的症状和无症状。自然现象的数学建模,15,34·兹比尔1467.92169
[2] Bandekar,S.R.、Das,T.、Srivastav,A.K.、Yadav,A.、Kumar,A.、Srivstava,P.K.和Ghosh,M.(2022年)。第三波新冠肺炎在印度传播的建模和预测。计算和数学生物物理,10(1),231-248·Zbl 1504.92114号
[3] Bandekar,S.R.、Ghosh,M.和Bi,K.(2023年)。考虑到抗菌素耐药性和控制策略,高风险和低风险人群对新型冠状病毒疫情动态的影响。《欧洲物理杂志》,138(8),697。
[4] Brauer,F.、Castillo-Chavez,C.和Castillo-Chavez,C(2012年)。人口生物学和流行病学的数学模型(第2卷,第40期)。纽约:斯普林格·Zbl 1302.92001号
[5] Castillo-Chavez,C.和Song,B.(2004年)。结核病的动力学模型及其应用。数学生物科学与工程,1(2),361-404·Zbl 1060.92041号
[6] Cooper,I.、Mondal,A.和Antonopoulos,C.G.(2020年)。新冠肺炎在不同社区传播的SIR模型假设。混沌、孤子与分形,139110057。
[7] Das,T.、Bandekar,S.R.、Srivastav,A.K.、Srivstava,P.K.和Ghosh,M.(2023)。移民和移民在多组环境中对新型冠状病毒传播的作用:印度的案例研究。科学报告,13(1),10546。
[8] Daud,A.A.M.(2021年)。关于Lienard-Chipart准则及其在流行病模型中的应用的注记。数学与统计学,9(1),41-45。
[9] Diekmann,O.、Heesterbeek,J.A.P.和Metz,J.A..(1990)。关于异质人群传染病模型中基本繁殖率R0的定义和计算。数学生物学杂志,28365-382·Zbl 0726.92018号
[10] Kamrujjaman,M.、Saha,P.、Islam,M.S.和Ghosh,U.(2022年)。SEIR模型动力学:意大利新型冠状病毒肺炎案例研究。控制和优化结果,7100119。
[11] Kapur,J.N.(2008)。生物学和医学中的数学模型。东西方出版社私人有限公司·Zbl 0574.92001
[12] Kaur,S.、Bherwani,H.、Gulia,S、Vijay,R.和Kumar,R.(2021年)。了解新冠肺炎的传播、健康影响和缓解措施:及时疏远社会是关键。环境、发展和可持续发展,23,6681-6697。
[13] Khan,A.A.、Ullah,S.和Amin,R.(2022)。新型冠状病毒疫苗疫情模型的最优控制分析:一个案例研究。《欧洲物理杂志》,137(1),1-25。
[14] Koutou,O.和Sangaré,B.(2023)。数学分析媒体报道对缓解新冠肺炎爆发的影响。模拟中的数学和计算机,205600-618·Zbl 07628010号
[15] Kumar,A.和Srivastava,P.K.(2023)。在易感人群自我保护的情况下,最佳筛查和治疗对传染病动态的作用。微分方程和动力系统,31(1),135-163·Zbl 1508.92269号
[16] Kumari,P.、Singh,H.P.和Singh,S.(2021)。新型冠状病毒(COVID-19)传播的SEIAQRDT模型:印度的一个案例研究。应用情报,51,2818-2837。
[17] Lamba,S.&Srivastava,P.(2023年)。结合社区意识和免疫力下降的新型冠状病毒传播模型的成本效益最优控制分析。计算和数学生物物理,11(1),20230154·Zbl 1521.92088号
[18] Li,Z.和Zhang,T.(2022)。具有季节性的新型冠状病毒疫情模型分析。《数学生物学公报》,84(12),146·Zbl 1505.92209号
[19] Madubueze,C.E.、Dachollom,S.和Onwubuya,I.O.(2020年)。控制新冠肺炎的传播:最优控制分析。医学中的计算和数学方法,2020年,文章ID 6862516·兹比尔1507.92105
[20] Martcheva,M.(2015)。数学流行病学导论(第61卷,第9-31页)。纽约:斯普林格·Zbl 1333.92006年
[21] Nayak,D.,Chhetri,B.,Vamsi Dasu,K.,Muthusamy,S.&Bhagat,V.(2023年)。一项全面详细的宿主内模型研究,涉及I型Lepra反应的关键生物标记物和最佳药物方案:确定性方法。计算和数学生物物理,11(1),20220148·兹比尔1518.92155
[22] Paul,S.、Mahata,A.、Ghosh,U.和Roy,B.(2021)。新冠肺炎疫情的SEIR疫情模型和情景分析研究。生态遗传学和基因组学,19,100087。
[23] Perko,L.(2013)。微分方程和动力系统(第7卷)。施普林格科学与商业媒体。
[24] Peter,O.J.、Qureshi,S.、Yusuf,A.、Al-Shomrani,M.和Idowu,A.A.(2021年)。利用巴基斯坦的实际数据建立新型冠状病毒肺炎的新数学模型。物理成绩,24104098。
[25] Prakash,D.B.、Chhetri,B.、Vamsi,D.K.K.、Balasubramanian,S.和Sanjeevi,C.B.(2021年)。低温或高隔离延迟增加了印度的平均新型冠状病毒感染率:一种数学建模方法。计算和数学生物物理,9(1),146-174·Zbl 1478.92221号
[26] Prete,G.、Fontanesi,L.、Porcelli,P.和Tommasi,L.(2020年)。新冠肺炎在意大利的心理影响:担忧导致保护性行为,但代价是焦虑。心理学前沿,11566659。
[27] Rana,K.&Kumari,N.(2023年)。动态模式分解和兼容窗口动态模式分解在解读印度新冠肺炎疫情动态中的应用。计算和数学生物物理,11(1),20220152·Zbl 1518.92158号
[28] Sharma,S.和Sharma,P.K.(2021)。具有HollingⅡ型发病率的SIQR模型研究。《马来亚马特马提克杂志》,9(1),305-311。
[29] Sharma,S.和Sharma,P.K.(2023年)。具有警报类修正饱和发病率和Holling函数II型处理的SIR模型的稳定性分析。计算和数学生物物理,11·Zbl 1518.93110号
[30] Sharma,S.和Singh,F.(2021年)。接种疫苗和饱和治疗的霍乱模型的分岔和稳定性分析。混沌、孤子与分形,146,110912。
[31] Srivastav,A.K.和Ghosh,M.(2023年)。具有饱和治疗的疟疾模型的最优控制分析。TWMS应用与工程数学杂志,13(1),265-275。
[32] Srivastav,A.K.、Tiwari,P.K.、Srivatava,P.K、Ghosh,M.和Kang,Y.(2021)。口罩、住院和检疫对印度新型冠状病毒疫情动态影响的数学模型:确定性与随机性。数学生物科学与工程,18(1),182-213·Zbl 1471.92353号
[33] Umdekar,S.、Sharma,P.和Sharma,S.(2023年)。具有修正饱和发病率和Holling II型治疗函数的SEIR模型。计算和数学生物物理,11(1),20220146·Zbl 1518.93111号
[34] Youssef,H.M.、Alghamdi,N.A.、Ezzat,M.A.、El-Bary,A.A.和Shawky,A.M.(2020年)。一种新的动态建模SEIR(具有全局分析)应用于沙特阿拉伯新冠肺炎传播的实际数据。数学生物科学与工程,17(6),7018-7044·兹比尔1471.92365
[35] Zeb,A.、Alzahrani,E.、Erturk,V.S.和Zaman,G.(2020年)。包含隔离类的2019年冠状病毒病(COVID-19)数学模型。生物医药研究国际,2020年,文章编号3452402。
[36] 网址:https://www.cdc.gov/
[37] 网址:https://www.mohfw.gov.in/。
[38] 网址:https://covid19.who.int/。
[39] 世界卫生组织。(2022). 新冠肺炎行动内审查的全球分析:反思、调整和改进大流行期间的国家应急准备和反应。
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。