Modelado y simulación de una epidemia en dos dimensiones con una aplicación relacionada con COVID-19
Autores: Alanazi, Khalaf M.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Modelado y simulación de una epidemia en dos dimensiones con una aplicación relacionada con COVID-19
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Sistemas
Palabras clave
Modelo de reacción-difusión
Efectos no locales con retraso temporal
Propagación espacial de epidemias
Modelo estructurado
Medidas de contención
Soluciones de onda viajera
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Derivamos un modelo de reacción-difusión con efectos no locales con retraso temporal para estudiar la propagación espacial de una epidemia numéricamente. El modelo describe a individuos infectados en el período latente utilizando un modelo estructurado con difusión. El modelo de la epidemia asume que los individuos infectados están sujetos a medidas de contención. Para simular el modelo en el espacio bidimensional, utilizamos el método de Runge-Kutta continuo de cuarto orden y el método de Runge-Kutta discreto de tercer orden con seis etapas. Los resultados numéricos admiten la existencia de soluciones de ondas viajeras para el modelo propuesto. Utilizamos la epidemia de COVID-19 para realizar experimentos numéricos e investigar la velocidad mínima de propagación del frente de onda viajera. Se encuentran y discuten las velocidades mínimas de propagación del COVID-19. Además, evaluamos el poder de las medidas de contención para contener la epidemia. Los resultados muestran una clara disminución en la velocidad de propagación del frente de onda viajera después de aplicar medidas de contención a poblaciones en riesgo.
Descripción
Derivamos un modelo de reacción-difusión con efectos no locales con retraso temporal para estudiar la propagación espacial de una epidemia numéricamente. El modelo describe a individuos infectados en el período latente utilizando un modelo estructurado con difusión. El modelo de la epidemia asume que los individuos infectados están sujetos a medidas de contención. Para simular el modelo en el espacio bidimensional, utilizamos el método de Runge-Kutta continuo de cuarto orden y el método de Runge-Kutta discreto de tercer orden con seis etapas. Los resultados numéricos admiten la existencia de soluciones de ondas viajeras para el modelo propuesto. Utilizamos la epidemia de COVID-19 para realizar experimentos numéricos e investigar la velocidad mínima de propagación del frente de onda viajera. Se encuentran y discuten las velocidades mínimas de propagación del COVID-19. Además, evaluamos el poder de las medidas de contención para contener la epidemia. Los resultados muestran una clara disminución en la velocidad de propagación del frente de onda viajera después de aplicar medidas de contención a poblaciones en riesgo.