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Regional optimization problem for a general reaction-diffusion malaria model with temperature and rainfall
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AI
DOI：10.1016/j.ejcon.2025.101198.png)
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摘要
En 中文
本研究主要探讨异质环境下疟疾模型的区域优化问题，该模型包含一般发病率、疫苗接种、温度和降雨量等要素。为反映不同区域和时间的资源分配差异，控制变量的上界被扩展为一个与空间位置和时间相关的有界函数。在此基础上，研究了一个控制问题，旨在最小化蚊虫和感染人群的实际与期望控制效果之间的差异及其相关成本。首先，通过截断技术和半群理论的应用，我们得以证明受控系统的正强解的存在性、唯一性及若干估计。尽管受控系统结构复杂，证明全局可解性颇具挑战，但该难题最终得以成功克服。随后，采用极小化序列技术，证明了最优对的存在性。利用控制-状态映射的可微性，我们建立了最优性的一阶必要条件。具体而言，在终点时刻的左侧邻域中获得了更深入的见解。此外，给出了二阶必要且充分的优化条件。最后，探讨了冈比亚的疟疾传播与控制。分析表明，控制变量的上界对其最优形式具有显著影响。此外，温度和降雨量能够显著影响控制措施的成本与效益，进而影响评估过程。这些结果丰富了并拓展了对疾病模型区域最优控制问题的研究，为相关研究提供了新视角。
Keyword:
Malaria
Temperature
Rainfall
General incidence rate
Regional optimal control
期刊
IF:
2.6
论文数:
363
被引数:
2.5K
机构
引用论文
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