دانشگاه و پژوهشگاه عالی دفاع ملی و تحقیقات راهبردی
وزارت علوم، تحقیقات و فناوری
سامانه رتبه بندی نشریات علمی
سامانه همایش ها
سامانه جامع رسانه‌های کشور
پایگاه استنادی علوم جهان اسلام
مرکز ملی شاپا

 آمار

تعداد نشریات19
تعداد شماره‌ها420
تعداد مقالات3,228
تعداد مشاهده مقاله3,004,041
تعداد دریافت فایل اصل مقاله2,370,782
مختاری, پیام, فقیه, امین, افراشته, اسماعیل. (1401). شبیه‌سازی عددی یک مدل جامع از مرتبه کسری بیماری‌های واگیردار جهت تعیین راهبرد کنترلی بهینه. سامانه مدیریت نشریات علمی, 5(3), 31-60.
پیام مختاری; امین فقیه; اسماعیل افراشته. "شبیه‌سازی عددی یک مدل جامع از مرتبه کسری بیماری‌های واگیردار جهت تعیین راهبرد کنترلی بهینه". سامانه مدیریت نشریات علمی, 5, 3, 1401, 31-60.
مختاری, پیام, فقیه, امین, افراشته, اسماعیل. (1401). 'شبیه‌سازی عددی یک مدل جامع از مرتبه کسری بیماری‌های واگیردار جهت تعیین راهبرد کنترلی بهینه', سامانه مدیریت نشریات علمی, 5(3), pp. 31-60.
مختاری, پیام, فقیه, امین, افراشته, اسماعیل. شبیه‌سازی عددی یک مدل جامع از مرتبه کسری بیماری‌های واگیردار جهت تعیین راهبرد کنترلی بهینه. سامانه مدیریت نشریات علمی, 1401; 5(3): 31-60.

شبیه‌سازی عددی یک مدل جامع از مرتبه کسری بیماری‌های واگیردار جهت تعیین راهبرد کنترلی بهینه

فصلنامه آماد و فناوری دفاعی
دوره 5، شماره 3 - شماره پیاپی 15، آذر 1401، صفحه 31-60    اصل مقاله (633.13 K)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
نویسندگان
پیام مختاری* 1؛ امین فقیه2؛ اسماعیل افراشته3
1دانشیار گروه ریاضی کاربردی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه صنعتی سهند تبریز، تبریز، ایران
2محقق پسادکتری دانشگاه خواجه‌نصیرالدین طوسی
3پژوهشگر گروه ریاضی و شبیه‌سازی، پژوهشکده آماد، فناوری‌های دفاعی و پدافند غیرعامل، دانشگاه و پژوهشگاه عالی دفاع ملی و تحقیقات راهبردی، تهران، ایران
چکیده
در این مقاله، ما یک فرمول کلی برای یک مسئله کنترل بهینه کسری ارائه می‌کنیم که در آن معادلات برحسب مشتقات کسری کاپوتو آورده شده‌اند. یک روش طیفی گالرکین کسری را برای شبیه‌سازی عددی مسئله فوق به کار می‌بریم. علی‌رغم غیرخطی بودن مسئله، نقطه قوت روش فوق به دست آمدن جواب‌ها با دقت بسیار بالا و بدون نیاز به حل هیچ‌گونه دستگاه جبری هست. دو مدل کسری برای پویایی انتقال ویروس هپاتیت ب و کرونا را باهدف کنترل شیوع استفاده می‌کنیم. با استفاده از روش فوق دو مسئله تجزیه‌وتحلیل شده‌اند. نتایج عددی نشان می‌دهد که با اجرای این روش قدرتمند و اثر مشتق کسری می‌تواند نقش اساسی در عدم گسترش بیماری داشته باشد.
کلیدواژه‌ها
دستگاه معادلات دیفرانسیل کسری؛ روش طیفی گالرکین؛ بیماری‌های واگیردار؛ پیش‌گیری
مراجع
 

[1] Almeida, R., Brito da Cruz, A., Martins, N., & Monteiro, M. T. T. (2019). An epidemiological MSEIR model described by the Caputo fractional derivative. International journal of dynamics and control, 7(2), 776-784.

 

[2] Baba, I. A., & Nasidi, B. A. (2021). Fractional order epidemic model for the dynamics of novel COVID-19. Alexandria Engineering Journal, 60(1), 537-548.

 

 [3] Buratto, A., Cesaretto, R., & Zamarchi, R. (2020). Mathematical models for HIV treatment: A schematic review. Journal of Interdisciplinary Mathematics, 23(3), 707-725.

 

[4] Cardoso, L. C., Dos Santos, F. L. P., & Camargo, R. F. (2018). Analysis of fractional-order models for hepatitis B. Computational and Applied Mathematics, 37(4), 4570-4586.

 

 [5] Chang, H. (2021). A mathematical study on the drug resistant virus emergence with HIV/AIDS treatment cases. Heliyon, 7(1), e05883.

 

[6] Chen, Y., Liu, F., Yu, Q., & Li, T. (2021). Review of fractional epidemic models. Applied mathematical modelling, 97, 281-307.

 

[7] Diethelm, K., & Ford, N. J. (2002). Analysis of fractional differential equations. Journal of Mathematical Analysis and Applications, 265(2), 229-248.

 

[8] Ghoreishi, F., & Hadizadeh, M. (2009). Numerical computation of the Tau approximation for the Volterra-Hammerstein integral equations. Numerical Algorithms, 52(4), 541-559.

 

[9] Kozioł, K., Stanisławski, R., & Bialic, G. (2020). Fractional-order sir epidemic model for transmission prediction of covid-19 disease. Applied Sciences, 10(23), 8316.

 

[10] Mandal, M., Jana, S., Nandi, S. K., & Kar, T. K. (2020). Modelling and control of a fractional-order epidemic model with fear effect. Energy, Ecology and Environment, 5(6), 421-432.

 

 [11] Omondi, E. O., Mbogo, R. W., & Luboobi, L. S. (2019). A mathematical modelling study of HIV infection in two heterosexual age groups in Kenya. Infectious Disease Modelling, 4, 83-98.

 

[12] Pan, W., Li, T., & Ali, S. (2021). A fractional order epidemic model for the simulation of outbreaks of Ebola. Advances in Difference Equations, 2021(1), 1-21.

 

[13] Raslan, W. E. (2021). Fractional mathematical modeling for epidemic prediction of COVID-19 in Egypt. Ain Shams Engineering Journal, 12(3), 3057-3062.

 

[14] ur Rahman, M., Arfan, M., Shah, K., & Gómez-Aguilar, J. F. (2020). Investigating a nonlinear dynamical model of COVID-19 disease under fuzzy caputo, random and ABC fractional order derivative. Chaos, Solitons & Fractals, 140, 110232.

 

[15] Tamilalagan, P., Karthiga, S., & Manivannan, P. (2021). Dynamics of fractional order HIV infection model with antibody and cytotoxic T-lymphocyte immune responses. Journal of Computational and Applied Mathematics, 382, 113064.

 

[16] Ullah, A., Abdeljawad, T., Ahmad, S., & Shah, K. (2020). Study of a fractional-order epidemic model of childhood diseases. Journal of Function Spaces, 2020.

 

[17] Zaky, M. A., Doha, E. H., & Machado, J. T. (2018). A spectral framework for fractional variational problems based on fractional Jacobi functions. Applied Numerical Mathematics, 132, 51-72.

 

 

 

]18[هادیان، حسین، مطهری، سید ابوالفضل، خسروی، محمدرضا (تابستان 1401)، بررسی، تحلیل و پیش‌بینی دادگان فائواستات به‌منظور استخراج اطلاعات مفید برای مدیریت راهبردی در بخش کشاورزی، فصلنامه آماد و فناوری دفاعی، سال پنجم، شماره چهاردهم.

 

]19[صنعت‌کار، سید امیر، اولیایی، شهرام (زمستان 1400)، اکسیژن هایپربار، فراتر از یک درمان برای کاهش شدت و دوران آسیب‌دیدگی‌های شایع نیروهای نظامی در طب دفاعی (مطالعه مروری)، فصلنامه آماد و فناوری دفاعی، سال چهارم، شماره دوازدهم.

آمار
تعداد مشاهده مقاله: 402
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 322