Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Some remarks on a mathematical model of COVID-19 pandemic with health care capacity

Krawczyk Joanna, Kowalewska Agnieszka, Bodnar Marek

Mathematica Applicanda

|

2022

|

Vol. 50, no. 1

23--42

EN

In this paper, a SEIR model proposed in an article “Dynamic analysis of mathematical model with health care capacity for COVID-19 pandemic” by S. Çakan (2020) is analysed. The model describes COVID-19 pandemic spread affected by healthcare capacity and is expressed by a system of delay differential equations. To prove the local stability of stationary states, S. Çakan uses linearization technique, though she does this as if the equations did not depend on the delay. Additionally, it is shown that the crucial argument used by S. Çakan to prove boundedness of the solutions is not correct, which implies that the proofs of global stability in the original article are not correct either. In this paper, improved proofs of local and global stability of the stationary states are provided. For local stability of the stationary states a standard linearization technique is used. Global stability of the stationary states is proved based on Lyapunov’s functionals. Although the functionals are the same as those proposed by S. Çakan, additional properties of the solutions (in the case of disease–free stationary state) and the functional (in the case of the endemic stationary state) are proved.

PL

W artykule rozważono model epidemiologiczny typu SEIR opisujący dynamikę rozprzestrzeniania się pandemii COVID-19 z uwzględnieniem wydolności służby zdrowia, zaproponowany przez S. Çakan w “Dynamic analysis of mathematical model with health care capacity for COVID-19 pandemic” (2020). Model jest opisany za pomocą układu równań różniczkowych z opóźnieniem. Nieznacznie zmodyfikowaliśmy układ zaproponowany przez S. Çakan i przeprowadziliśmy jego pogłębioną analizę. Dowody lokalnej stabilności przedstawione w oryginalnym artykule były oparte na linearyzacji, jednak pomijały zależność układu równań od opóźnienia. Dodatkowo wykazaliśmy, że kluczowy argument używany przez S. Çakan w dowodzie ograniczoności rozwiązań jest niepoprawny, co oznacza, że przedstawione przez nią powodu przedstawiamy tutaj poprawione dowody lokalnej i globalnej stabilności stanów stacjonarnych. W dowodzie lokalnej stabilności skorzystaliśmy z twierdzenia o linearyzacji dla układów równań różniczkowych z opóźnieniem, natomiast globalną stabilność wykazaliśmy korzystając z funkcjonałów Lapunowa. Przyjęliśmy funkcjonały Lapunowa zaproponowane przez S. Çakan, jednak po wcześniejszym udowodnieniu dodatkowych własności rozwiązań (dla stanu stacjonarnego wolnego od infekcji) oraz funkcjonału (w przypadku endemicznego stanu stacjonarnego). Dzięki temu uzyskaliśmy poprawne dowody globalnej i lokalnej stabilności stanów stacjonarnych.

2

Simple discrete SIS criss-cross model of tuberculosis in heterogeneous population of homeless and non-homeless people

Bodzioch Mariusz, Choiński Marcin

Mathematica Applicanda

|

2019

|

Vol. 47, no. 1

103--115

EN

In this paper we propose a discrete criss-cross model of tuberculosis (TB) transmission in a heterogeneous population, which consists of two different subpopulations: homeless and non-homeless people. This criss-cross model is based on the simple continuous SIS model with bilinear transmission function and constant inflow into both subpopulations considered previously by us. We make preliminary stability analysis. We show that to control the spread of the infectious disease in a heterogeneous population it is not enough to consider the dynamics of the disease in each subpopulation separately. This result is consistent with the result for continuous model. We also fit the model to epidemic data from Warmian-Masurian Province of Poland.

PL

Zaproponowany został dyskretny krzyżowy model rozprzestrzeniania się gruźlicy w niejednorodnej populacji składającej się z bezdomnych i niebezdomnych. Model ten oparty jest na prostym modelu typu SIS z dwuliniową funkcją transmisji i stałym napływem w obu populacjach. Przeprowadzona została wstępna analiza stabilności stanów stacjonarnych. Pokazano, że aby kontrolować rozprzestrzenianie się choroby zakaźnej w niejednorodnej populacji nie jest wystarczające rozważanie dynamiki choroby w każdej podpopulacji oddzielnie. Parametry modelu zostały dopasowane do danych z województwa warmińsko-mazurskiego.

3

Analysis of a predator-prey model with disease in the predator species

Radziński P., Foryś U.

Mathematica Applicanda

|

2018

|

Vol. 46, no. 1

137--147

EN

In the paper we analyse a diffusive predator-prey model with disease In predator species proposed by Qiao et al.(2014). In the original article there appears a mistake in the procedure of the model undimensionalisation. We make a correction in this procedure and show that some changes in the model analysis are necessary to obtain results similar to those presented by Qiao et al.(2014) We propose corrected conditions for global stability of one of the existing equilibria – disease free steady state and endemic state in the case without diffusion as well as in the model with diffusion. On the basis of the corrected analysis we present New stability results.

PL

Przeanalizowaliśmy dyfuzyjny model drapieżnik-ofiara z chorobą w populacji drapieżników zaproponowany przez Qiao et al.(2014). W oryginalnym artykule popełniono błąd podczas ubezwymiarowienia modelu. W niniejszej publikacji poprawiliśmy błędy w ubezwymiarowieniu i pokazaliśmy, że małe zmiany są potrzebne aby uzyskać wyniki podobne do wyników uzyskanych przez Qiao et al.(2014). Zaproponowaliśmy poprawione warunki na globalną stabilność jednego z istniejących stanów stacjonarnych – stanu wolnego od choroby lub stanu endemicznego, zarówno w przypadku z dyfuzją jak i bez niej. Na podstawie poprawionej analizy zaproponowaliśmy nowe warunki na stabilność.