W zależności od ilości danych do przetworzenia generowanie pliku może się wydłużyć.

Jeśli generowanie trwa zbyt długo można ograniczyć dane np. zmniejszając zakres lat.

Artykuł

Pobierz BibTeX

Tytuł

Numerical simulation of a Caputo fractional epidemic model for the novel coronavirus with the impact of environmental transmission

Autorzy

[ 1 ] Instytut Analizy Konstrukcji, Wydział Inżynierii Lądowej i Transportu, Politechnika Poznańska | [ P ] pracownik

Dyscyplina naukowa (Ustawa 2.0)

[2.7] Inżynieria lądowa i transport

Rok publikacji

2022

Opublikowano w

Alexandria Engineering Journal

Rocznik: 2022 | Tom: vol. 61 | Numer: iss. 7

Typ artykułu

artykuł naukowy

Język publikacji

angielski

Słowa kluczowe
EN
  • Caputo fractional derivative
  • Adams–Bashforth method
  • COVID-19
  • Stability
Streszczenie

EN The coronavirus infectious disease (COVID-19) is a novel respiratory disease reported in 2019 in China. The infection is very destructive to human lives and caused millions of deaths. Various approaches have been made recently to understand the complex dynamics of COVID-19. The mathematical modeling approach is one of the considerable tools to study the disease spreading pattern. In this article, we develop a fractional order epidemic model for COVID-19 in the sense of Caputo operator. The model is based on the effective contacts among the population and environmental impact to analyze the disease dynamics. The fractional models are comparatively better in understanding the disease outbreak and providing deeper insights into the infectious disease dynamics. We first consider the classical integer model studied in recent literature and then we generalize it by introducing the Caputo fractional derivative. Furthermore, we explore some fundamental mathematical analysis of the fractional model, including the basic reproductive number R0 and equilibria stability utilizing the Routh-Hurwitz and the Lyapunov function approaches. Besides theoretical analysis, we also focused on the numerical solution. To simulate the model, we use the well-known generalized Adams–Bashforth Moulton Scheme. Finally, the influence of some of the model essential parameters on the dynamics of the disease is demonstrated graphically.

Data udostępnienia online

11.10.2021

Strony (od-do)

5083 - 5095

DOI

10.1016/j.aej.2021.10.008

URL

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1110016821006773?via%3Dihub

Typ licencji

CC BY-NC-ND (uznanie autorstwa - użycie niekomercyjne - bez utworów zależnych)

Tryb otwartego dostępu

otwarte czasopismo

Wersja tekstu w otwartym dostępie

ostateczna wersja opublikowana

Czas udostępnienia publikacji w sposób otwarty

przed opublikowaniem

Punktacja Ministerstwa / czasopismo

70

Impact Factor

6,8

Ta strona używa plików Cookies, w celu zapamiętania uwierzytelnionej sesji użytkownika. Aby dowiedzieć się więcej przeczytaj o plikach Cookies i Polityce Prywatności.