کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5776419 1631973 2017 17 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
An epidemic model for cholera with optimal control treatment
ترجمه فارسی عنوان
یک مدل اپیدمی برای کلر با درمان کنترل بهینه
ترجمه چکیده
ما یک مدل ریاضی برای کلر با درمان از طریق قرنطینه پیشنهاد می دهیم. نشان داده شده است که این مدل هر دو اپیدمیولوژیک و ریاضی خوبی است. به طور خاص، ما ثابت می کنیم که تمام راه حل های مدل مثبت و محدود هستند؛ و هر راه حل با شرایط اولیه در یک مجموعه مشخص معنی دار در آن مجموعه برای همیشه باقی میماند. وجود نقاط تعادلی منحصر به فرد بدون بیماری و پایدار ثابت شده است و تعداد بازتولید اساسی محاسبه شده است. سپس، پایداری آستانه ی موضعی این نقاط تعادل را مطالعه می کنیم. یک مشکل کنترل بهینه ارائه شده و آنالیز می شود که هدف آن دستیابی به درمان موفقیت آمیز از طریق قرنطینه است. ما راهبرد مطلوب برای قرنطینه را برای به حداقل رساندن تعداد افراد عفونی و غلظت باکتری، و همچنین هزینه های مربوط به قرنطینه ارائه می کنیم. در نهایت، شبیه سازی عددی شیوع بیماری وبا در بخش آرتیبنیت (هائیتی) در سال 2010 انجام شده است، که نشان دهنده سودمندی مدل و تحلیل آن است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه ریاضیات ریاضیات کاربردی
چکیده انگلیسی
We propose a mathematical model for cholera with treatment through quarantine. The model is shown to be both epidemiologically and mathematically well posed. In particular, we prove that all solutions of the model are positive and bounded; and that every solution with initial conditions in a certain meaningful set remains in that set for all time. The existence of unique disease-free and endemic equilibrium points is proved and the basic reproduction number is computed. Then, we study the local asymptotic stability of these equilibrium points. An optimal control problem is proposed and analyzed, whose goal is to obtain a successful treatment through quarantine. We provide the optimal quarantine strategy for the minimization of the number of infectious individuals and bacteria concentration, as well as the costs associated with the quarantine. Finally, a numerical simulation of the cholera outbreak in the Department of Artibonite (Haiti), in 2010, is carried out, illustrating the usefulness of the model and its analysis.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Computational and Applied Mathematics - Volume 318, July 2017, Pages 168-180
نویسندگان
, , ,