Published August 1, 2022
| Version v1
Publication
The effect of the Caputo fractional difference operator on a new discrete COVID-19 model
- 1. University of Jordan
- 2. Larbi Ben M'hidi University of Oum El Bouaghi
- 3. University of Salento
Description
This study aims to generalize the discrete integer-order SEIR model to obtain the novel discrete fractional-order SEIR model of COVID-19 and study its dynamic characteristics. Here, we determine the equilibrium points of the model and discuss the stability analysis of these points in detail. Then, the non-linear dynamic behaviors of the suggested discrete fractional model for commensurate and incommensurate fractional orders are investigated through several numerical techniques, including maximum Lyapunov exponents, phase attractors, bifurcation diagrams and C0 algorithm. Finally, we fitted the model with actual data to verify the accuracy of our mathematical study of the stability of the fractional discrete COVID-19 model.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تهدف هذه الدراسة إلى تعميم نموذج SEIR المنفصل بالترتيب الصحيح للحصول على نموذج SEIR المنفصل بالترتيب الجزئي الجديد لـ COVID -19 ودراسة خصائصه الديناميكية. هنا، نحدد نقاط التوازن في النموذج ونناقش تحليل الاستقرار لهذه النقاط بالتفصيل. بعد ذلك، يتم التحقيق في السلوكيات الديناميكية غير الخطية للنموذج الكسري المنفصل المقترح للأوامر الكسرية المتناسبة وغير المتناسبة من خلال العديد من التقنيات العددية، بما في ذلك الأسس القصوى لليابونوف، وجاذبات الطور، ومخططات التشعب وخوارزمية C0. أخيرًا، قمنا بتزويد النموذج بالبيانات الفعلية للتحقق من دقة دراستنا الرياضية لاستقرار نموذج COVID -19 الكسري المنفصل.Translated Description (French)
Cette étude vise à généraliser le modèle SEIR d'ordre entier discret pour obtenir le nouveau modèle SEIR d'ordre fractionnaire discret du COVID-19 et étudier ses caractéristiques dynamiques. Ici, nous déterminons les points d'équilibre du modèle et discutons en détail de l'analyse de stabilité de ces points. Ensuite, les comportements dynamiques non linéaires du modèle fractionnaire discret suggéré pour les ordres fractionnaires proportionnels et incommensurables sont étudiés à l'aide de plusieurs techniques numériques, y compris les exposants de Lyapunov maximum, les attracteurs de phase, les diagrammes de bifurcation et l'algorithme C0. Enfin, nous avons équipé le modèle de données réelles pour vérifier l'exactitude de notre étude mathématique de la stabilité du modèle fractionnaire discret COVID-19.Translated Description (Spanish)
Este estudio tiene como objetivo generalizar el modelo SEIR de orden entero discreto para obtener el nuevo modelo SEIR de orden fraccional discreto de COVID-19 y estudiar sus características dinámicas. Aquí, determinamos los puntos de equilibrio del modelo y discutimos el análisis de estabilidad de estos puntos en detalle. Luego, se investigan los comportamientos dinámicos no lineales del modelo fraccionario discreto sugerido para órdenes fraccionarios proporcionales e inconmensurables a través de varias técnicas numéricas, incluidos los exponentes máximos de Lyapunov, los atractores de fase, los diagramas de bifurcación y el algoritmo C0. Finalmente, ajustamos el modelo con datos reales para verificar la precisión de nuestro estudio matemático de la estabilidad del modelo fraccional discreto de COVID-19.Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تأثير مشغل الاختلاف الكسري لكابوتو على نموذج كوفيد-19 المنفصل الجديد
- Translated title (French)
- L'effet de l'opérateur de différence fractionnaire Caputo sur un nouveau modèle COVID-19 discret
- Translated title (Spanish)
- El efecto del operador de diferencia fraccionaria de Caputo en un nuevo modelo discreto de COVID-19
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4284974469
- DOI
- 10.1016/j.rinp.2022.105797
References
- https://openalex.org/W2031064583
- https://openalex.org/W2063889362
- https://openalex.org/W2088303893
- https://openalex.org/W2112680994
- https://openalex.org/W2506955103
- https://openalex.org/W2567237076
- https://openalex.org/W2613179018
- https://openalex.org/W2769774273
- https://openalex.org/W2889010908
- https://openalex.org/W2908155418
- https://openalex.org/W3008874180
- https://openalex.org/W3011427855
- https://openalex.org/W3015780933
- https://openalex.org/W3019643748
- https://openalex.org/W3027817760
- https://openalex.org/W3042070402
- https://openalex.org/W3049753157
- https://openalex.org/W3092470496
- https://openalex.org/W3094349052
- https://openalex.org/W3113112304
- https://openalex.org/W3113725564
- https://openalex.org/W3139514442
- https://openalex.org/W3157232419
- https://openalex.org/W3163183336
- https://openalex.org/W3164419124
- https://openalex.org/W3169638822
- https://openalex.org/W3174022499
- https://openalex.org/W3181333355
- https://openalex.org/W3193674666
- https://openalex.org/W3204396105
- https://openalex.org/W4205323651
- https://openalex.org/W4205425657
- https://openalex.org/W4206392762
- https://openalex.org/W4206785274
- https://openalex.org/W4210782196
- https://openalex.org/W4211008907
- https://openalex.org/W4213243409
- https://openalex.org/W4213416137
- https://openalex.org/W4291717616