理解 SARS-CoV-2 病毒在宿主体内灭绝、持续与控制行为的随机数学建模研究
动力系统
2024-08-12 v2
摘要
以不确定性为特征的随机微分方程能有效模拟病毒动力学，并为传统确定性模型提供了一种替代方案。流行病模型不可避免地会受到系统内部随机性或环境噪声的影响。本文分析了 SARS-CoV-2 病毒的宿主体内随机房室模型，并探索其动力学行为。我们首先利用伊藤公式检验模型解的存在性与正性，进而建立模型的随机有界性与持久性。我们确立了无病平衡态的指数稳定性。数值模拟被用于补充理论结果。研究发现，环境噪声在疾病动力学中扮演着至关重要的角色，甚至可能导致疾病的灭绝。该模型还被扩展为一个随机最优控制问题，并研究了抗病毒药物和免疫调节剂等控制措施的有效性。
引用
@article{arxiv.2405.06403,
title = {Stochastic Mathematical Modelling Study for Understanding the Extinction, Persistence and Control of SARS-CoV-2 Virus at the Within-host Level},
author = {Bishal Chhetri and B. V. Ratish Kumar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.06403},
year = {2024}
}
备注
26 pages, 16 figures