Análisis dinámico y control óptimo para un modelo SEIR basado en mutación de virus en redes WSN
Autores: Liu, Guiyun; Chen, Jieyong; Liang, Zhongwei; Peng, Zhimin; Li, Junqiang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Análisis dinámico y control óptimo para un modelo SEIR basado en mutación de virus en redes WSN
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Desarrollo
Redes de sensores inalámbricos
Virus
Modelo de propagación
Estrategia de control óptima
Resultados de simulación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 35
Citaciones: Sin citaciones
Con el rápido desarrollo de la ciencia y la tecnología, la aplicación de redes de sensores inalámbricos (WSNs) es cada vez más amplia. Ha sido ampliamente preocupante para los académicos. Los virus son una de las principales amenazas para las WSNs. En este documento, basado en el principio de dinámica epidémica, construimos un modelo de propagación SEIR con el virus mutado en las WSNs, donde los nodos E son infecciosos y no pueden repararse a nodos S o nodos R. Posteriormente, se analizan el número básico de reproducción, la estabilidad local y la estabilidad global del sistema. La función de costo y la función hamiltoniana se construyen tomando la proporción de reparación de nodos infectados y la proporción de reparación de nodos infectados mutados como variables de control de optimización. Basándonos en el principio del máximo de Pontryagin, se diseña una estrategia de control óptimo para controlar efectivamente la propagación del virus y minimizar el costo total. Los resultados de la simulación muestran que el modelo tiene un significado orientativo para frenar la propagación del virus mutado en las WSNs.
Descripción
Con el rápido desarrollo de la ciencia y la tecnología, la aplicación de redes de sensores inalámbricos (WSNs) es cada vez más amplia. Ha sido ampliamente preocupante para los académicos. Los virus son una de las principales amenazas para las WSNs. En este documento, basado en el principio de dinámica epidémica, construimos un modelo de propagación SEIR con el virus mutado en las WSNs, donde los nodos E son infecciosos y no pueden repararse a nodos S o nodos R. Posteriormente, se analizan el número básico de reproducción, la estabilidad local y la estabilidad global del sistema. La función de costo y la función hamiltoniana se construyen tomando la proporción de reparación de nodos infectados y la proporción de reparación de nodos infectados mutados como variables de control de optimización. Basándonos en el principio del máximo de Pontryagin, se diseña una estrategia de control óptimo para controlar efectivamente la propagación del virus y minimizar el costo total. Los resultados de la simulación muestran que el modelo tiene un significado orientativo para frenar la propagación del virus mutado en las WSNs.