基于分数阶导数与环境病原体的传染病传播建模
种群与进化
2024-07-09 v2 数值分析
数值分析
摘要
本研究提出一种先进的分数阶房室模型，旨在深入探究 COVID-19 传播动力学的复杂性，特别考虑了环境病原体对疾病传播的影响。通过增强经典房室框架，我们的模型独特地纳入了阶数导数与环境排放机制对基本再生数的影响，从而提供了对传播动力学的整体视角。借助分数阶微积分，该模型巧妙地捕捉了与疾病传播相关的记忆效应，真实刻画了病毒在现实世界中的传播模式。一项确认模型解的存在性、唯一性与稳定性的详尽数学分析强调了其鲁棒性。此外，利用真实 COVID-19 病例数据精心校准的数值模拟，证实了该模型复现观测传播趋势的能力，展示了环境传播载体在塑造公共卫生策略中的关键作用。本研究凸显了环境卫生与针对性干预在控制大流行传播中的关键作用，为传染病管理的研究与政策制定提供了新见解。
引用
@article{arxiv.2305.16689,
title = {Epidemic Transmission Modeling with Fractional Derivatives and Environmental Pathogens},
author = {Moein Khalighi and Faïçal Ndaïrou and Leo Lahti},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.16689},
year = {2024}
}