Estudio sobre el modelo SEAI de COVID-19 basado en infección asintomática
Autores: Huang, Lidong; Xia, Yue; Qin, Wenjie
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Estudio sobre el modelo SEAI de COVID-19 basado en infección asintomática
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Análisis matemático
Palabras clave
Modelo de epidemia
Infección asintomática
Número reproductivo
Punto de equilibrio
Teoría del control óptimo
Propagación de la enfermedad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
En este trabajo, se estudia un modelo de epidemia SEAI con infección asintomática en el contexto de la transmisión masiva de COVID-19. Primero, utilizamos el método de la matriz de próxima generación para obtener el número básico de reproducción y calcular el punto de equilibrio. En segundo lugar, cuando , se demuestra la estabilidad asintótica local del equilibrio libre de enfermedad mediante el criterio de Hurwitz, y se demuestra la estabilidad asintótica global del equilibrio libre de enfermedad mediante la construcción de la función de Lyapunov. Cuando , el sistema tiene un punto de equilibrio endémico único y es localmente asintóticamente estable, y también se demuestra que el sistema es uniformemente persistente. Luego, se lleva a cabo la aplicación de la teoría del control óptimo, y se obtiene la expresión de la solución de control óptimo. Finalmente, para verificar la corrección de la teoría, se simula numéricamente la estabilidad del punto de equilibrio y se analiza la sensibilidad de los parámetros de . También simulamos la comparación del número de personas infectadas asintomáticas y sintomáticas antes y después de adoptar la estrategia de control óptimo. Esto muestra que la infección de personas asintomáticas no puede subestimarse en la propagación del virus COVID-19, y se debe adoptar una estrategia de aislamiento para controlar la velocidad de propagación de la enfermedad.
Descripción
En este trabajo, se estudia un modelo de epidemia SEAI con infección asintomática en el contexto de la transmisión masiva de COVID-19. Primero, utilizamos el método de la matriz de próxima generación para obtener el número básico de reproducción y calcular el punto de equilibrio. En segundo lugar, cuando , se demuestra la estabilidad asintótica local del equilibrio libre de enfermedad mediante el criterio de Hurwitz, y se demuestra la estabilidad asintótica global del equilibrio libre de enfermedad mediante la construcción de la función de Lyapunov. Cuando , el sistema tiene un punto de equilibrio endémico único y es localmente asintóticamente estable, y también se demuestra que el sistema es uniformemente persistente. Luego, se lleva a cabo la aplicación de la teoría del control óptimo, y se obtiene la expresión de la solución de control óptimo. Finalmente, para verificar la corrección de la teoría, se simula numéricamente la estabilidad del punto de equilibrio y se analiza la sensibilidad de los parámetros de . También simulamos la comparación del número de personas infectadas asintomáticas y sintomáticas antes y después de adoptar la estrategia de control óptimo. Esto muestra que la infección de personas asintomáticas no puede subestimarse en la propagación del virus COVID-19, y se debe adoptar una estrategia de aislamiento para controlar la velocidad de propagación de la enfermedad.