Cuarentena y vacunación en modelo epidémico jerárquico
Autores: Gubar, Elena; Taynitskiy, Vladislav; Fedyanin, Denis; Petrov, Ilya
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Cuarentena y vacunación en modelo epidémico jerárquico
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Análisis
Epidemias globales
Estructura jerárquica
Propagación de virus
Modelo SEIRD
Cuarentena
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 23
Citaciones: Sin citaciones
El análisis de epidemias globales, como SARS, MERS y COVID-19, sugiere una estructura jerárquica del proceso epidémico. La ola pandémica comienza localmente y se acelera a través de interacciones humanas, propagándose eventualmente a nivel global después de lograr una transmisión eficiente y sostenida. En este documento, proponemos un modelo jerárquico para la propagación del virus que divide el proceso de propagación en tres niveles: una ciudad, una región y un país. Definimos la propagación del virus en cada nivel utilizando un modelo SEIRD (susceptible-expuesto-infectado-recuperado-muerto) modificado, que asume migración entre niveles. Nuestro modelo epidémico jerárquico controlado propuesto incorpora la cuarentena y la vacunación como estrategias de control óptimas complementarias. Analizamos el equilibrio entre el costo de la propagación activa del virus y la implementación de medidas de cuarentena apropiadas. Además, diferenciamos los niveles de la jerarquía por su contribución al costo de controlar la epidemia. Finalmente, presentamos una serie de experimentos numéricos para respaldar los resultados teóricos obtenidos.
Descripción
El análisis de epidemias globales, como SARS, MERS y COVID-19, sugiere una estructura jerárquica del proceso epidémico. La ola pandémica comienza localmente y se acelera a través de interacciones humanas, propagándose eventualmente a nivel global después de lograr una transmisión eficiente y sostenida. En este documento, proponemos un modelo jerárquico para la propagación del virus que divide el proceso de propagación en tres niveles: una ciudad, una región y un país. Definimos la propagación del virus en cada nivel utilizando un modelo SEIRD (susceptible-expuesto-infectado-recuperado-muerto) modificado, que asume migración entre niveles. Nuestro modelo epidémico jerárquico controlado propuesto incorpora la cuarentena y la vacunación como estrategias de control óptimas complementarias. Analizamos el equilibrio entre el costo de la propagación activa del virus y la implementación de medidas de cuarentena apropiadas. Además, diferenciamos los niveles de la jerarquía por su contribución al costo de controlar la epidemia. Finalmente, presentamos una serie de experimentos numéricos para respaldar los resultados teóricos obtenidos.