对艾滋病毒/艾滋病和C型肝炎病毒共感染模型的计算研究
Fazal Dayan1, Nauman Ahmed2, Abdul Bariq3
1Department of Mathematics, School of Science, University of Management and Technology, Lahore, Pakistan.
Scientific reports
|December 11, 2023
概括
这项研究使用模糊的数学模型模拟了C型肝炎病毒 (HCV) 和人类免疫缺陷病毒/获得免疫缺陷综合征 (HIV/AIDS) 的同时感染. 开发的模糊非标准有限差异技术准确模拟了疾病动态和不确定性.
科学领域:
- 流行病学 流行病学
- 数学生物学 数学生物学
- 传染病建模 传染病建模
背景情况:
- 型肝炎病毒 (HCV) 和人类免疫缺陷病毒/获得性免疫缺陷综合征 (HIV/AIDS) 分享传播途径,导致在重叠的地理区域频繁的共同感染.
- 数学建模对于了解疾病动态至关重要,但由于流行病学数据中固有的不确定性,它经常面临挑战.
研究的目的:
- 开发和分析HIV/AIDS和HCV联合感染的数学模型,并结合模糊的参数.
- 调查模糊不确定性对疾病传播动态和平衡状态的影响.
- 为共感染模型引入和验证一种新的模糊非标准有限差 (NSFD) 数值方法.
主要方法:
- 用模糊的集合理论来表示参数不确定性,制定了HIV/AIDS和HCV联合感染的数学模型.
- 计算了模糊的平衡点和模糊的基本复制数.
- 开发了一个模糊的非标准有限差异 (NSFD) 方案,并在模糊的数学框架内分析了其趋同.
- 数值方法通过模拟验证,将其性能与连续模型进行比较.
主要成果:
- 模糊参数有效地捕捉了与疾病传播和进展相关的不确定性.
- 模糊NSFD技术在模拟共感染动态方面表现出稳定性和准确性.
- 数字模拟证实,模糊的NSFD方法保留了连续动态系统的基本特征.
- 该研究成功确定了模糊的平衡点和模糊的繁殖数,为不确定性下的疾病持续性提供了洞察力.
结论:
- 模糊数学为模拟具有不确定的参数的传染病共感染提供了一个强大的框架.
- 开发的模糊NSFD方法是分析复杂流行病学模型的可靠数值工具.
- 这种方法提高了我们对艾滋病毒/艾滋病和HCV共感染动态的理解,有助于制定公共卫生战略.
- 这项研究强调了在疾病建模中考虑不确定性的重要性,以获得更准确的预测.
