En usar un operador diferencial fraccional por partes para estudiar un sistema dinámico
Autores: Khan, Shahid; Khan, Zareen A.; Alrabaiah, Hussam; Zeb, Salman
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
En usar un operador diferencial fraccional por partes para estudiar un sistema dinámico
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Análisis matemático
Palabras clave
Trabajo de investigación
Sistema dinámico
Enfermedad SARS-CoV-19
Derivada fraccional por partes
Modelo compartimental
Estabilidad
Método de Euler
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 23
Citaciones: Sin citaciones
Este trabajo de investigación está dedicado a llevar a cabo un sistema dinámico que represente la enfermedad SARS-CoV-19 bajo el concepto de derivada de orden fraccional a trozos utilizando el concepto de Caputo, ya que los términos de memoria larga y memoria corta no están bien explicados por ecuaciones diferenciales fraccionarias ordinarias. Se ha encontrado que para tal interrupción, los operadores a trozos de derivadas fraccionarias han sido útiles en muchos casos. Por lo tanto, estudiamos un modelo compartimental de individuos susceptibles e infectados bajo el concepto de derivada a trozos. Establecemos la teoría de la existencia del modelo considerado utilizando algunos teoremas de punto fijo de Banach y Schauder. Manteniendo la importancia de la estabilidad, también se desarrolla un resultado pertinente relacionado con dicha área. El concepto de estabilidad se basa en el concepto dado por Ulam y Hyers. Además, para derivar los resultados numéricos, utilizamos el método de Euler para desarrollar un esquema numérico para el modelo considerado. Utilizando datos reales disponibles, hemos presentado varias representaciones gráficas de dos compartimentos frente a diferentes órdenes fraccionarios y varios valores de parámetros de aislamiento. Los comportamientos de cruce en la dinámica pueden ser claramente observados, lo cual es explicado por los operadores a trozos, no la derivada de orden fraccional usual.
Descripción
Este trabajo de investigación está dedicado a llevar a cabo un sistema dinámico que represente la enfermedad SARS-CoV-19 bajo el concepto de derivada de orden fraccional a trozos utilizando el concepto de Caputo, ya que los términos de memoria larga y memoria corta no están bien explicados por ecuaciones diferenciales fraccionarias ordinarias. Se ha encontrado que para tal interrupción, los operadores a trozos de derivadas fraccionarias han sido útiles en muchos casos. Por lo tanto, estudiamos un modelo compartimental de individuos susceptibles e infectados bajo el concepto de derivada a trozos. Establecemos la teoría de la existencia del modelo considerado utilizando algunos teoremas de punto fijo de Banach y Schauder. Manteniendo la importancia de la estabilidad, también se desarrolla un resultado pertinente relacionado con dicha área. El concepto de estabilidad se basa en el concepto dado por Ulam y Hyers. Además, para derivar los resultados numéricos, utilizamos el método de Euler para desarrollar un esquema numérico para el modelo considerado. Utilizando datos reales disponibles, hemos presentado varias representaciones gráficas de dos compartimentos frente a diferentes órdenes fraccionarios y varios valores de parámetros de aislamiento. Los comportamientos de cruce en la dinámica pueden ser claramente observados, lo cual es explicado por los operadores a trozos, no la derivada de orden fraccional usual.