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通过全局指数吸引器方法在时空异质性中对具有居家隔离的延迟新冠肺炎疫情进行动态分析。 (英语) Zbl 1498.92290号

小结:随着新冠肺炎疫情进入正常化阶段,防控任务依然十分艰巨。本文构建了一个更接近新冠肺炎疫情实际传播的时滞反应扩散模型,包括复发、时滞、家庭隔离和影响新冠肺炎传播的时空异质性环境。这些因素增加了系统中方程的数量和方程之间的耦合,使得很难应用通常用于讨论全局动力学的方法,例如Lyapunov函数方法。因此,我们利用无穷维动力系统中的全局指数吸引子理论,研究了时空异质环境中具有复发、时滞、家庭隔离的新型冠状病毒疫情的传播趋势。利用全局指数吸引子理论的最新结果,讨论了新冠肺炎疫情的全局渐近稳定性和持续性。我们发现,由于在时空异质性环境中复发的影响,主特征值\(λ^*\)比通常的基本繁殖数\(R_0\)更准确地描述了流行病的传播。也就是说,当(lambda^*<0)时,非恒定无病平衡点是全局渐近稳定的,当(λ^*>0)时,新冠肺炎疫情是一致持续的。结合新冠肺炎最新官方数据和各国防控策略,对新冠肺炎疫情在中国和美国传播的稳定性和全球指数吸引力进行了数值模拟。模拟结果充分反映了时空异质性环境、复发、延时和家庭隔离策略对疫情传播的影响,揭示了东西方防疫策略和控制效果的显著差异。本研究结果为当前疫情防控提供了理论依据。

MSC公司:

92天30分 流行病学
35B35型 PDE环境下的稳定性
35K57型 反应扩散方程
37N25号 生物学中的动力系统
92-10 生物相关问题的数学建模或模拟
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全文: 内政部

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