A Caputo–Fabrizio Fractional-Order Model of HIV/AIDS with a Treatment Compartment: Sensitivity Analysis and Optimal Control Strategies
Notice bibliographique
Résumé
Although most of the early research studies on fractional-order systems were based on the Caputo or Riemann-Liouville fractional-order derivatives, it has recently been proven that these methods have some drawbacks. For instance, kernels of these methods have a singularity that occurs at the endpoint of an interval of definition. Thus, to overcome this issue, several new definitions of fractional derivatives have been introduced. The Caputo-Fabrizio fractional order is one of these nonsingular definitions. This paper is concerned with the analyses and design of an optimal control strategy for a Caputo-Fabrizio fractional-order model of the HIV/AIDS epidemic. The Caputo-Fabrizio fractional-order model of HIV/AIDS is considered to prevent the singularity problem, which is a real concern in the modeling of real-world systems and phenomena. Firstly, in order to find out how the population of each compartment can be controlled, sensitivity analyses were conducted. Based on the sensitivity analyses, the most effective agents in disease transmission and prevalence were selected as control inputs. In this way, a modified Caputo-Fabrizio fractional-order model of the HIV/AIDS epidemic is proposed. By changing the contact rate of susceptible and infectious people, the atraumatic restorative treatment rate of the treated compartment individuals, and the sexual habits of susceptible people, optimal control was designed. Lastly, simulation results that demonstrate the appropriate performance of the Caputo-Fabrizio fractional-order model and proposed control scheme are illustrated.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».