Threshold Dynamics and Competitive Exclusion in a Virus Infection Model with General Incidence Function and Density-Dependent Diffusion
Threshold Dynamics and Competitive Exclusion in a Virus Infection Model with General Incidence Function and Density-Dependent Diffusion
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具有一般发生函数和密度依赖扩散的病毒感染模型中的阈值动力学和竞争排除
DOI：
10.1155/2020/4923856
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发表时间：
2020-04
期刊：
影响因子：
2.3
通讯作者：
Yang Jianping
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Tang Xiaosong;Wang Zhiwei;Yang Jianping
本文研究了齐次Neumann边界条件下具有一般关联函数和密度依赖扩散的单株和多株病毒感染模型。对于单株病毒感染模型，通过线性化方法和构造适当的Lyapunov泛函，我们得到了模型的全局阈值动力学由病毒感染的再生数决定。对于多株病毒感染模型，我们讨论了竞争排斥问题。如果应变的复制次数最大且大于1，则对应于该应变的稳态是全局稳定的。因此，竞争排斥发生了，除品系外，所有其他品系都灭绝了。同时，我们可以证明单株和多株病毒感染模型是适定的。此外，还进行了数值模拟来验证理论结果，这在相关已知文献中是很少见的。
In this paper, we investigate single-strain and multistrain viral infection models with general incidence function and density-dependent diffusion subject to the homogeneous Neumann boundary conditions. For the single-strain viral infection model, by using the linearization method and constructing appropriate Lyapunov functionals, we obtain that the global threshold dynamics of the model is determined by the reproductive numbers for viral infection . For the multistrain viral infection model, we have discussed the competitive exclusion problem. If the reproduction number for strain is maximal and larger than one, the steady state corresponding to the strain is globally stable. Thus, competitive exclusion happens and all other strains die out except strain . Meanwhile, we can prove that the single-strain and multistrain viral infection models are well posed. Furthermore, numerical simulations are also carried out to illustrate the theoretical results, which is seldom seen in the relevant known literatures.
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M. Lombardo;R. Barresi;E. Bilotta;F. Gargano;Pietro S. Pantano;M. Sammartino
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