通过新的卡普托-法布里齐奥分数顺序模型和最佳控制措施分析艾滋病毒/艾滋病的动态
Azhar Iqbal Kashif Butt1, Muhammad Imran2, Komal Azeem3
1Department of Mathematics and Statistics, College of Science, King Faisal University, Al-Ahsa, Saudi.
PloS one
|December 31, 2024
概括
本研究引入了一种新的分数数学模型,以了解艾滋病毒/艾滋病的动态和最佳控制策略. 该模型包含了详细的疾病阶段和治疗方法,提供了通过避孕套使用等干预措施来减少感染的见解.
科学领域:
- 数学流行病学数学流行病学
- 分数微积分的计算.
- 公共卫生建模公共卫生建模
背景情况:
- 艾滋病毒/艾滋病仍然是一个重大的全球健康挑战,需要先进的建模来有效控制.
- 现有的模型可能无法完全捕捉疾病进展,鉴定和治疗开始的复杂动态.
研究的目的:
- 为艾滋病毒/艾滋病动态开发一种新的分数顺序数学模型 (SEIEUPIATR).
- 分析疾病意识,暴露后预防 (PEP) 和抗逆转录病毒治疗 (ART) 对疾病传播的影响.
- 确定最佳的控制策略,以尽量减少艾滋病毒/艾滋病感染和相关成本.
主要方法:
- 开发一个卡普托-法布里齐奥分数顺序SEIEUPIATR模型.
- 分析模型解决方案的独特性,边界性和积极性.
- 无病和特有平衡点的计算,包括基本繁殖数 (R0).
- 对影响R0和疾病动态的参数进行敏感性分析.
- 分数最佳控制问题的制定和解决.
主要成果:
- 拟议的分数模型展示了独特的,有界的和正的解决方案.
- 均衡点的稳定性分析和繁殖数的计算为疾病持续性提供了洞察力.
- 敏感性分析突出了影响艾滋病毒/艾滋病传播动态的关键参数.
- 为了减少感染,确定了最佳的控制策略,包括使用避孕套和行为改变.
结论:
- 新的分数数学模型为理解艾滋病毒/艾滋病的动态提供了一个强大的框架.
- 该研究确定了减轻艾滋病毒/艾滋病的关键参数和有效控制策略.
- 分数计算为分析复杂的生物系统和为公共卫生干预提供信息提供了一个有价值的工具.
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