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霍乱传播的分数阶建模与最优控制

最优化与控制 2021-12-08 v1 种群与进化

摘要

文献[Chaos Solitons Fractals 117 (2018), 37--49]近期提出了一种用于“集合种群霍乱传播”的Caputo型分数阶数学模型。本文对该模型进行敏感性分析,以表明参数估计准确性的相关性。随后,建立分数阶最优控制(FOC)问题并数值求解。进行了成本效益分析,以评估所研究控制措施的相关性。此外,该分析使我们能够评估干预期间控制措施的成本与有效性。我们得出结论:FOC系统仅在区间的部分时段更为有效。为此,我们提出了一种导数阶沿时间间隔变化的系统,在更有利时采用分数阶或经典导数。这种变阶分数阶模型,我们称之为“FractInt”系统,被证明在疾病控制中最为有效。

关键词

引用

@article{arxiv.2112.03813,
  title  = {Fractional-Order Modelling and Optimal Control of Cholera Transmission},
  author = {Silverio Rosa and Delfim F. M. Torres},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2112.03813},
  year   = {2021}
}

备注

This is a preprint of a paper whose final and definite form is published Open Access in Fractal Fract. at [https://doi.org/10.3390/fractalfract5040261]. Please cite this paper as follows: Rosa, S.; Torres, D.F.M. Fractional-Order Modelling and Optimal Control of Cholera Transmission. Fractal Fract. 2021, 5, 261. https://doi.org/10.3390/fractalfract5040261