Control óptimo aplicado al modelo de Ébola fraccional por tramos
Autores: Rosa, Silvério; Ndaïrou, Faïçal
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Control óptimo aplicado al modelo de Ébola fraccional por tramos
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Orden fraccional
Modelo matemático
Derivadas de Caputo
Control óptimo
Vacunación
Análisis de costo-efectividad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Un modelo matemático de orden fraccionario recientemente propuesto con derivadas de Caputo fue desarrollado para la enfermedad del Ébola. Aquí, extendemos y generalizamos este modelo, comenzando con su corrección. Luego se formula un problema de control óptimo fraccional (FOC) y se resuelve numéricamente con la tasa de vacunación como medida de control. La investigación presentada en este trabajo aborda el problema de ajustar datos reales de Guinea, Liberia y Sierra Leona, disponibles en la Organización Mundial de la Salud (OMS). Se realiza un análisis de costo-efectividad para evaluar el costo y la efectividad de la medida de control durante la intervención. Llegamos a la conclusión de que el control fraccional es más eficiente que el clásico solo durante una parte del intervalo de tiempo. Por lo tanto, sugerimos un sistema donde el orden de la derivada cambia con el tiempo, volviéndose fraccional o clásico cuando tiene más sentido. Este tipo de modelo fraccional de orden variable, conocido como derivada por partes con derivadas de Caputo fraccionarias, es el más exitoso en el manejo de la enfermedad.
Descripción
Un modelo matemático de orden fraccionario recientemente propuesto con derivadas de Caputo fue desarrollado para la enfermedad del Ébola. Aquí, extendemos y generalizamos este modelo, comenzando con su corrección. Luego se formula un problema de control óptimo fraccional (FOC) y se resuelve numéricamente con la tasa de vacunación como medida de control. La investigación presentada en este trabajo aborda el problema de ajustar datos reales de Guinea, Liberia y Sierra Leona, disponibles en la Organización Mundial de la Salud (OMS). Se realiza un análisis de costo-efectividad para evaluar el costo y la efectividad de la medida de control durante la intervención. Llegamos a la conclusión de que el control fraccional es más eficiente que el clásico solo durante una parte del intervalo de tiempo. Por lo tanto, sugerimos un sistema donde el orden de la derivada cambia con el tiempo, volviéndose fraccional o clásico cuando tiene más sentido. Este tipo de modelo fraccional de orden variable, conocido como derivada por partes con derivadas de Caputo fraccionarias, es el más exitoso en el manejo de la enfermedad.