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Erschienen in: Mathematical Models and Computer Simulations 2/2023

01.04.2023

On the Modeling of COVID-19 Spread via Fractional Derivative: A Stochastic Approach

verfasst von: E. Bonyah, M. L. Juga, L. M. Matsebula, C. W. Chukwu

Erschienen in: Mathematical Models and Computer Simulations | Ausgabe 2/2023

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Abstract

The coronavirus disease (COVID-19) pandemic has caused more harm than expected in developed and developing countries. In this work, a fractional stochastic model of COVID-19 which takes into account the random nature of the spread of disease, is formulated and analyzed. The existence and uniqueness of solutions were established using the fixed-point theory. Two different fractional operators’, namely, power-law and Mittag–Leffler function, numerical schemes in the stochastic form, are utilized to obtain numerical simulations to support the theoretical results. It is observed that the fractional order derivative has effect on the dynamics of the spread of the disease.

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Literatur
15.
Zurück zum Zitat K. B. Oldham and J. Spanier, The Fractional Calculus: Theory and Applications of Differentiation and Integration to Arbitrary Order (Academic Press, New York, 1974).MATH K. B. Oldham and J. Spanier, The Fractional Calculus: Theory and Applications of Differentiation and Integration to Arbitrary Order (Academic Press, New York, 1974).MATH
19.
Zurück zum Zitat J. Losada and J. J. Nieto, “Properties of a new fractional derivative without singular kernel,” Progr. Fract. Differ. Appl. 1 (2), 87–92 (2015). J. Losada and J. J. Nieto, “Properties of a new fractional derivative without singular kernel,” Progr. Fract. Differ. Appl. 1 (2), 87–92 (2015).
26.
Zurück zum Zitat F. Z. Zamri, N. H. A. Rahman, and H. S. Zulkafli, “Forecasting and evaluation of time series with multiple seasonal component,” Menemui Matematik 43 (1), 21–26 (2021). F. Z. Zamri, N. H. A. Rahman, and H. S. Zulkafli, “Forecasting and evaluation of time series with multiple seasonal component,” Menemui Matematik 43 (1), 21–26 (2021).
Metadaten
Titel
On the Modeling of COVID-19 Spread via Fractional Derivative: A Stochastic Approach
verfasst von
E. Bonyah
M. L. Juga
L. M. Matsebula
C. W. Chukwu
Publikationsdatum
01.04.2023
Verlag
Pleiades Publishing
Erschienen in
Mathematical Models and Computer Simulations / Ausgabe 2/2023
Print ISSN: 2070-0482
Elektronische ISSN: 2070-0490
DOI
https://doi.org/10.1134/S2070048223020023

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