Influencia del orden fraccional en el comportamiento de un modelo SIR fraccional de tiempo normalizado
Autores: Kim, Junseok
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Influencia del orden fraccional en el comportamiento de un modelo SIR fraccional de tiempo normalizado
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Modelo SIR fraccional en el tiempo normalizado propuesto
Efectos de memoria
Dinámica epidemiológica de orden fraccional
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
En este trabajo, proponemos un novedoso modelo SIR (susceptible-infected-removed) normalizado fraccional en tiempo que incorpora efectos de memoria en la dinámica epidemiológica. El modelo propuesto se basa en una derivada fraccional en tiempo normalizado recientemente desarrollada, que es similar a la conocida derivada fraccional de Caputo pero se caracteriza por la propiedad de que la suma de su función de peso es igual a uno. Esta propiedad de unidad es crucial porque ayuda a evaluar cómo el orden fraccional influye en el comportamiento de las ecuaciones diferenciales fraccionarias en el tiempo. La derivada fraccional en tiempo normalizado, con su propiedad de unidad, proporciona una comprensión intuitiva de cómo los órdenes fraccionales influyen en la dinámica del modelo SIR y permite la exploración sistemática de cómo los cambios en el orden fraccional afectan el comportamiento del modelo. Investigamos numéricamente cómo estas variaciones impactan en la dinámica epidemiológica de nuestro modelo SIR normalizado fraccional en tiempo y destacamos el papel del orden fraccional en mejorar la precisión de las predicciones de enfermedades infecciosas. El apéndice proporciona el código del programa para el modelo.
Descripción
En este trabajo, proponemos un novedoso modelo SIR (susceptible-infected-removed) normalizado fraccional en tiempo que incorpora efectos de memoria en la dinámica epidemiológica. El modelo propuesto se basa en una derivada fraccional en tiempo normalizado recientemente desarrollada, que es similar a la conocida derivada fraccional de Caputo pero se caracteriza por la propiedad de que la suma de su función de peso es igual a uno. Esta propiedad de unidad es crucial porque ayuda a evaluar cómo el orden fraccional influye en el comportamiento de las ecuaciones diferenciales fraccionarias en el tiempo. La derivada fraccional en tiempo normalizado, con su propiedad de unidad, proporciona una comprensión intuitiva de cómo los órdenes fraccionales influyen en la dinámica del modelo SIR y permite la exploración sistemática de cómo los cambios en el orden fraccional afectan el comportamiento del modelo. Investigamos numéricamente cómo estas variaciones impactan en la dinámica epidemiológica de nuestro modelo SIR normalizado fraccional en tiempo y destacamos el papel del orden fraccional en mejorar la precisión de las predicciones de enfermedades infecciosas. El apéndice proporciona el código del programa para el modelo.