Published January 1, 2020 | Version v1
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Optimal control techniques based on infection age for the study of the COVID-19 epidemic

  • 1. Laboratoire de Tribologie et Dynamique des Systèmes
  • 2. Centro Internacional Franco-Argentino de Ciencias de la Información y de Sistemas
  • 3. National University of Rosario

Description

We propose a model for the COVID-19 epidemic where the population is partitioned into classes corresponding to ages (that remain constant during the epidemic). The main feature is to take into account the infection age of the infected population. This allows to better simulate the infection propagation that crucially depend on the infection age. We discuss how to estimate the coefficients from data available in the future, and introduce a confinement variable as control. The cost function is a compromise between a confinement term, the hospitalization peak and the death toll. Our numerical experiments allow to evaluate the interest of confinement varying with age classes.

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Translated Description (Arabic)

نقترح نموذجًا لوباء COVID -19 حيث يتم تقسيم السكان إلى فئات تتوافق مع الأعمار (التي تظل ثابتة أثناء الوباء). الميزة الرئيسية هي مراعاة عمر الإصابة لدى السكان المصابين. وهذا يسمح بمحاكاة انتشار العدوى بشكل أفضل والتي تعتمد بشكل حاسم على عمر العدوى. نناقش كيفية تقدير المعاملات من البيانات المتاحة في المستقبل، وإدخال متغير الحبس كعنصر تحكم. وظيفة التكلفة هي حل وسط بين مدة الحبس وذروة الاستشفاء وعدد الوفيات. تسمح تجاربنا العددية بتقييم الاهتمام بالحبس المتفاوت حسب الفئات العمرية.

Translated Description (French)

Nous proposons un modèle pour l'épidémie de COVID-19 où la population est divisée en classes correspondant aux âges (qui restent constants pendant l'épidémie). La caractéristique principale est de prendre en compte l'âge d'infection de la population infectée. Cela permet de mieux simuler la propagation de l'infection qui dépend de manière cruciale de l'âge de l'infection. Nous discutons de la façon d'estimer les coefficients à partir des données disponibles à l'avenir et introduisons une variable de confinement comme contrôle. La fonction coût est un compromis entre une durée de confinement, le pic d'hospitalisation et le nombre de morts. Nos expériences numériques permettent d'évaluer l'intérêt du confinement en fonction des classes d'âge.

Translated Description (Spanish)

Proponemos un modelo para la epidemia de COVID-19 donde la población se divide en clases correspondientes a las edades (que permanecen constantes durante la epidemia). La característica principal es tener en cuenta la edad de infección de la población infectada. Esto permite simular mejor la propagación de la infección que depende fundamentalmente de la edad de la infección. Discutimos cómo estimar los coeficientes a partir de los datos disponibles en el futuro e introducimos una variable de confinamiento como control. La función de coste es un compromiso entre un plazo de confinamiento, el pico de hospitalización y el número de muertes. Nuestros experimentos numéricos permiten evaluar el interés del confinamiento variando con las clases de edad.

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Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تقنيات المكافحة المثلى بناءً على عمر العدوى لدراسة وباء كوفيد-19
Translated title (French)
Techniques de contrôle optimales basées sur l'âge de l'infection pour l'étude de l'épidémie de COVID-19
Translated title (Spanish)
Técnicas de control óptimas basadas en la edad de infección para el estudio de la epidemia de COVID-19

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3025373157
DOI
10.1051/mmnp/2020035

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Argentina

References

  • https://openalex.org/W2025474386
  • https://openalex.org/W2148301044
  • https://openalex.org/W3005301080
  • https://openalex.org/W3009946390
  • https://openalex.org/W3012444982
  • https://openalex.org/W3014807347
  • https://openalex.org/W3036985822
  • https://openalex.org/W3045526533
  • https://openalex.org/W3098633124