种群替换策略的最优释放：在沃尔巴克氏体中的应用
偏微分方程分析
2019-09-09 v1
摘要
本文考虑一个简化的蚊子种群时间动态模型，该模型受人工引入感染沃尔巴克氏体的蚊子的影响，旨在对抗虫媒病毒传播。事实上，已观察到当某些蚊子种群感染某些沃尔巴克氏体细菌时，会在蚊子中诱导多种生殖改变，包括胞质不相容性。其中一些沃尔巴克氏体细菌极大地降低了昆虫感染登革热等病毒的能力，削弱了其媒介能力，从而有效阻止了局部登革热传播。我们假设感染和未感染蚊子的行为由一个分区系统驱动，该系统增加了代表感染蚊子释放的内部控制源项，该释放随时间分布。我们借助最小二乘问题建模并设计了一种最优释放控制策略。简而言之，目标是在给定的时间范围内，在相关生物学约束下，最小化未感染蚊子的数量。我们推导了最优控制的特性，并突出了一个极限问题，该问题提供了最优控制的有用渐近性质。我们通过数值模拟说明了该方法的实际意义。
引用
@article{arxiv.1909.02727,
title = {Optimal releases for population replacement strategies, application to Wolbachia},
author = {Luís Almeida and Yannick Privat and Martin Strugarek and Nicolas Vauchelet},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.02727},
year = {2019}
}