Optimal and Nonlinear Dynamic Countermeasure under a Node-Level Model with Nonlinear Infection Rate
Optimal and Nonlinear Dynamic Countermeasure under a Node-Level Model with Nonlinear Infection Rate
复制标题
非线性感染率节点级模型下的最优非线性动态对策
DOI：
10.1155/2017/2836865
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发表时间：
2017-06
影响因子：
1.4
通讯作者：
Gan CQ
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhang Xulong;Gan Chenquan;Gan Chenquan;Gan CQ;Gan CQ
本文主要解决如何通过动态对策有效抑制病毒传播的问题。为此，建立了具有非线性感染率和对策率的受控节点级模型。在此基础上，提出并分析了捕获动态对策的最优控制问题。具体而言，从理论上证明了最优动态对抗方案和相应最优系统的存在性。最后，给出了一些数值例子来说明主要结果，从中发现：（1）所提出的最优策略可以以较低的成本实现低感染水平；（2）调整非线性感染和对策率以及权衡因子可以有利于以较小的成本遏制病毒传播。
This paper mainly addresses the issue of how to effectively inhibit viral spread by means of dynamic countermeasure. To this end, a controlled node-level model with nonlinear infection and countermeasure rates is established. On this basis, an optimal control problem capturing the dynamic countermeasure is proposed and analyzed. Specifically, the existence of an optimal dynamic countermeasure scheme and the corresponding optimality system are shown theoretically. Finally, some numerical examples are given to illustrate the main results, from which it is found that (1) the proposed optimal strategy can achieve a low level of infections at a low cost and (2) adjusting nonlinear infection and countermeasure rates and tradeoff factor can be conductive to the containment of virus propagation with less cost.
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10.1016/j.cnsns.2013.06.018
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