Published January 1, 2022 | Version v1
Publication

Dynamics of fractional order delay model of coronavirus disease

  • 1. Lodz University of Technology
  • 2. Çankaya University
  • 3. China Medical University
  • 4. King Abdulaziz University
  • 5. University of Malakand
  • 6. Anshan Normal University
  • 7. Hanshan Normal University
  • 8. University of Management and Technology
  • 9. Shanghai Jiao Tong University

Description

The majority of infectious illnesses, such as HIV/AIDS, Hepatitis, and coronavirus (2019-nCov), are extremely dangerous. Due to the trial version of the vaccine and different forms of 2019-nCov like beta, gamma, delta throughout the world, still, there is no control on the transmission of coronavirus. Delay factors such as social distance, quarantine, immigration limitations, holiday extensions, hospitalizations, and isolation are being utilized as essential strategies to manage the outbreak of 2019-nCov. The effect of time delay on coronavirus disease transmission is explored using a non-linear fractional order in the Caputo sense in this paper. The existence theory of the model is investigated to ensure that it has at least one and unique solution. The Ulam-Hyres (UH) stability of the considered model is demonstrated to illustrate that the stated model's solution is stable. To determine the approximate solution of the suggested model, an efficient and reliable numerical approach (Adams-Bashforth) is utilized. Simulations are used to visualize the numerical data in order to understand the behavior of the different classes of the investigated model. The effects of time delay on dynamics of coronavirus transmission are shown through numerical simulations via MATLAB-17.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تعتبر غالبية الأمراض المعدية، مثل فيروس نقص المناعة البشرية/الإيدز والتهاب الكبد وفيروس كورونا (2019 - nCov)، خطيرة للغاية. نظرًا للنسخة التجريبية من اللقاح وأشكال مختلفة من 2019 - nCov مثل بيتا وغاما ودلتا في جميع أنحاء العالم، لا يزال لا توجد سيطرة على انتقال فيروس كورونا. يتم استخدام عوامل التأخير مثل المسافة الاجتماعية والحجر الصحي وقيود الهجرة وتمديدات العطلات والاستشفاء والعزل كاستراتيجيات أساسية لإدارة تفشي فيروس كورونا المستجد 2019. يتم استكشاف تأثير التأخير الزمني على انتقال مرض فيروس كورونا باستخدام ترتيب كسري غير خطي بالمعنى الكابوتو في هذه الورقة. يتم التحقيق في نظرية وجود النموذج للتأكد من أنه يحتوي على حل واحد وفريد على الأقل. يظهر استقرار Ulam - Hyres (UH) للنموذج المدروس لتوضيح أن حل النموذج المذكور مستقر. لتحديد الحل التقريبي للنموذج المقترح، يتم استخدام نهج رقمي فعال وموثوق (آدمز- باشفورث). تُستخدم المحاكاة لتصور البيانات العددية من أجل فهم سلوك الفئات المختلفة للنموذج الذي تم التحقيق فيه. تظهر آثار التأخير الزمني على ديناميكيات انتقال فيروس كورونا من خلال المحاكاة العددية عبر MATLAB -17.</ ABSTRACT>

Translated Description (French)

La majorité des maladies infectieuses, telles que le VIH/sida, l'hépatite et le coronavirus (2019-nCov), sont extrêmement dangereuses. En raison de la version d'essai du vaccin et des différentes formes de 2019-nCov comme bêta, gamma, delta à travers le monde, il n'y a toujours pas de contrôle sur la transmission du coronavirus. Les facteurs de retard tels que la distance sociale, la quarantaine, les limitations d'immigration, les prolongations de vacances, les hospitalisations et l'isolement sont utilisés comme stratégies essentielles pour gérer l'épidémie de 2019-nCov. L'effet du délai sur la transmission de la maladie à coronavirus est exploré en utilisant un ordre fractionnaire non linéaire au sens de Caputo dans cet article. La théorie de l'existence du modèle est étudiée pour s'assurer qu'il a au moins une solution unique. La stabilité Ulam-Hyres (UH) du modèle considéré est démontrée pour illustrer que la solution du modèle déclaré est stable. Pour déterminer la solution approximative du modèle suggéré, une approche numérique efficace et fiable (Adams-Bashforth) est utilisée. Des simulations sont utilisées pour visualiser les données numériques afin de comprendre le comportement des différentes classes du modèle étudié. Les effets du délai sur la dynamique de la transmission du coronavirus sont illustrés par des simulations numériques via Matlab-17.

Translated Description (Spanish)

La mayoría de las enfermedades infecciosas, como el VIH/SIDA, la hepatitis y el coronavirus (2019-nCov), son extremadamente peligrosas. Debido a la versión de prueba de la vacuna y a las diferentes formas de 2019-nCov como beta, gamma, delta en todo el mundo, aún no hay control sobre la transmisión del coronavirus. Los factores de retraso, como la distancia social, la cuarentena, las limitaciones de inmigración, las extensiones de vacaciones, las hospitalizaciones y el aislamiento, se están utilizando como estrategias esenciales para gestionar el brote de 2019-nCov. El efecto del retraso en el tiempo sobre la transmisión de la enfermedad por coronavirus se explora utilizando un orden fraccional no lineal en el sentido de Caputo en este documento. Se investiga la teoría de la existencia del modelo para asegurar que tiene al menos una y única solución. La estabilidad Ulam-Hyres (UH) del modelo considerado se demuestra para ilustrar que la solución del modelo indicado es estable. Para determinar la solución aproximada del modelo sugerido, se utiliza un enfoque numérico eficiente y confiable (Adams-Bashforth). Las simulaciones se utilizan para visualizar los datos numéricos con el fin de comprender el comportamiento de las diferentes clases del modelo investigado. Los efectos del retardo en la dinámica de la transmisión del coronavirus se muestran a través de simulaciones numéricas a través de MATLAB-17.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
ديناميكيات نموذج تأخير الترتيب الجزئي لمرض فيروس كورونا
Translated title (French)
Dynamique du modèle de retard d'ordre fractionnaire de la maladie à coronavirus
Translated title (Spanish)
Dinámica del modelo de retardo de orden fraccional de la enfermedad por coronavirus

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4206804158
DOI
10.3934/math.2022234

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Turkey

References

  • https://openalex.org/W1850511188
  • https://openalex.org/W1915707250
  • https://openalex.org/W2025308345
  • https://openalex.org/W2070312330
  • https://openalex.org/W2090157027
  • https://openalex.org/W2913831770
  • https://openalex.org/W2924155872
  • https://openalex.org/W2972554334
  • https://openalex.org/W3007784796
  • https://openalex.org/W3009468976
  • https://openalex.org/W3011262980
  • https://openalex.org/W3011660668
  • https://openalex.org/W3011771926
  • https://openalex.org/W3012189167
  • https://openalex.org/W3014289208
  • https://openalex.org/W3015192910
  • https://openalex.org/W3028256560
  • https://openalex.org/W3036032731
  • https://openalex.org/W3036284476
  • https://openalex.org/W3039137888
  • https://openalex.org/W3040435539
  • https://openalex.org/W3105601382
  • https://openalex.org/W3113725564
  • https://openalex.org/W3120219852
  • https://openalex.org/W3144084615
  • https://openalex.org/W3204162591
  • https://openalex.org/W4244854774