Un modelo de co-infección para la oncocercosis y la fiebre de Lassa con análisis de control óptimo
Autores: Adeyemo, Kabiru Michael; Oshinubi, Kayode; Adam, Umar Muhammad; Adeniji, Adejimi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Un modelo de co-infección para la oncocercosis y la fiebre de Lassa con análisis de control óptimo
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas aplicadas
Palabras clave
Modelo de co-infección
Oncocercosis
Fiebre de Lassa
Control óptimo
Equilibrio
Número básico de reproducción
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
Se estudia y analiza un modelo de co-infección para la oncocercosis y la fiebre de Lassa (OLF) con vectores variacionales periódicos y control óptimo para evaluar el impacto de los controles contra las infecciones por incidencia. El modelo se examina cualitativamente para evaluar su comportamiento asintótico en relación con los equilibrios. Empleando una función de Lyapunov, demostramos que el equilibrio libre de enfermedad (DFE) es globalmente asintóticamente estable; es decir, el número básico de reproducción relacionado es menor que la unidad. Cuando es mayor que uno, utilizamos una función de Lyapunov no lineal adecuada para demostrar la existencia de un equilibrio endémico (EE) globalmente asintóticamente estable. Además, se establecen las condiciones necesarias para la presencia de control óptimo y el sistema de optimalidad para el modelo de co-infección utilizando el principio del máximo de Pontryagin. El modelo se analiza cuantitativamente estudiando cuán sensible es el número básico de reproducción a los parámetros del modelo y también se presenta la simulación del modelo utilizando la técnica de Runge-Kutta de orden 4 para estudiar los efectos de los tratamientos. Deducimos de la análisis cuantitativa que, si hay un tratamiento y diagnóstico efectivos de aquellos expuestos e infectados con la enfermedad, la propagación de la enfermedad viral puede ser gestionada de manera efectiva. Los resultados presentados en este trabajo serán útiles para la adecuada mitigación de la enfermedad.
Descripción
Se estudia y analiza un modelo de co-infección para la oncocercosis y la fiebre de Lassa (OLF) con vectores variacionales periódicos y control óptimo para evaluar el impacto de los controles contra las infecciones por incidencia. El modelo se examina cualitativamente para evaluar su comportamiento asintótico en relación con los equilibrios. Empleando una función de Lyapunov, demostramos que el equilibrio libre de enfermedad (DFE) es globalmente asintóticamente estable; es decir, el número básico de reproducción relacionado es menor que la unidad. Cuando es mayor que uno, utilizamos una función de Lyapunov no lineal adecuada para demostrar la existencia de un equilibrio endémico (EE) globalmente asintóticamente estable. Además, se establecen las condiciones necesarias para la presencia de control óptimo y el sistema de optimalidad para el modelo de co-infección utilizando el principio del máximo de Pontryagin. El modelo se analiza cuantitativamente estudiando cuán sensible es el número básico de reproducción a los parámetros del modelo y también se presenta la simulación del modelo utilizando la técnica de Runge-Kutta de orden 4 para estudiar los efectos de los tratamientos. Deducimos de la análisis cuantitativa que, si hay un tratamiento y diagnóstico efectivos de aquellos expuestos e infectados con la enfermedad, la propagación de la enfermedad viral puede ser gestionada de manera efectiva. Los resultados presentados en este trabajo serán útiles para la adecuada mitigación de la enfermedad.