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J-GLOBAL ID：202202262431910188   整理番号：22A0499944

COVID-19ワクチン流行モデルの最適制御解析:事例研究【JST・京大機械翻訳】

Optimal control analysis of COVID-19 vaccine epidemic model: a case study

著者 (3件)： Khan Arshad Alam (Department of Mathematics, University of Peshawar, Khyber Peshawar, Pakistan) ,  Ullah Saif (Department of Mathematics, University of Peshawar, Khyber Peshawar, Pakistan) ,  Amin Rohul (Department of Mathematics, University of Peshawar, Khyber Peshawar, Pakistan)
資料名： European Physical Journal Plus  (European Physical Journal Plus)
巻： 137  号： 1  ページ： 156  発行年： 2022年 
JST資料番号： W4350A  ISSN： 2190-5444  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： ドイツ (DEU)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 本研究の目的は,COVID-19発生の制御におけるワクチン接種の複雑な動力学と影響を調査することである。ワクチン接種クラスを導入することによって古典的流行コンパートメントモデルを定式化した。最初に,提案した数学モデルを定性的に解析した。基本的な生殖数を計算し,その数値をパキスタンのCOVID-19の実際の報告データを用いて推定した。感度分析を行い,疾患の伝播におけるモデル埋込みパラメータの寄与を分析した。さらに,平衡点を計算し,その局所および大域的安定性を考察した。病気の伝達と制御に及ぼすモデル重要パラメータの影響を検討するために,ワクチン有効性率と他の制御対策の様々なシナリオの影響を記述する数値シミュレーションを行った。さらに,感度解析に基づいて,提案モデルを,分離のための時間依存制御変数[数式:原文を参照],ワクチン有効性のための[数式:原文を参照],および治療強化のための[数式:原文を参照]を導入することによって,最適制御モデルを得るために再構成した。最適制御理論とPontryaginの最大原理を用いて,モデルを最適化し,重要な最適条件を導いた。疾患動力学に対する様々な制御手段の影響を探るために,3つの異なるシナリオ,すなわち,単一とカップルと3倍の制御介入を考慮した。最後に,各事例のグラフィカル解釈を描き,詳細に論じた。シミュレーション結果は,単一および対シナリオが疾患最小化のために実装できるが,病気発生を縮小する効果的ケースは,同時にすべての制御対策を実行する3倍シナリオであることを明らかにした。Copyright The Author(s), under exclusive licence to Societa Italiana di Fisica and Springer-Verlag GmbH Germany, part of Springer Nature 2022 Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 最適化 ,  シミュレーション ,  最適制御 ,  最大原理 ,  感度解析 ,  数学モデル ,  生殖 ,  *ワクチン ,  時間依存性 ,  コンパートメントモデル ,  予防接種 ,  *事例研究 ,  定式化
準シソーラス用語： 平衡点 ,  数値シミュレーション , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (1件)： 感染症・寄生虫症一般  (GD01010H)

タイトルに関連する用語 (7件)： COVID-19 ,  ワクチン ,  流行 ,  モデル ,  最適制御 ,  解析 ,  研究