2021
Dynamics of SIR model with vaccination and heterogeneous behavioral response of individuals modeled by the Preisach operator
KOPFOVÁ, Jana, Petra NÁBĚLKOVÁ, Dmitrii RACHINSKII a Samiha C. ROUFZákladní údaje
Originální název
Dynamics of SIR model with vaccination and heterogeneous behavioral response of individuals modeled by the Preisach operator
Autoři
KOPFOVÁ, Jana (703 Slovensko, domácí), Petra NÁBĚLKOVÁ (203 Česká republika, domácí), Dmitrii RACHINSKII (372 Irsko, garant) a Samiha C. ROUF (840 Spojené státy)
Vydání
Journal of Mathematical Biology, Heidelberg (Germany), SPRINGER HEIDELBERG, 2021, 0303-6812
Další údaje
Jazyk
angličtina
Typ výsledku
Článek v odborném periodiku
Obor
10101 Pure mathematics
Stát vydavatele
Německo
Utajení
není předmětem státního či obchodního tajemství
Kód RIV
RIV/47813059:19610/21:A0000095
Organizační jednotka
Matematický ústav v Opavě
UT WoS
000669407800001
Klíčová slova anglicky
SIR model; Preisach hysteresis operator; Lyapunov function; Endemic equilibrium; Periodic orbit
Štítky
Příznaky
Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 28. 3. 2022 14:11, Mgr. Aleš Ryšavý
Anotace
V originále
We study global dynamics of an SIR model with vaccination, where we assume that individuals respond differently to dynamics of the epidemic. Their heterogeneous response is modeled by the Preisach hysteresis operator. We present a condition for the global stability of the infection-free equilibrium state. If this condition does not hold true, the model has a connected set of endemic equilibrium states characterized by different proportion of infected and immune individuals. In this case, we show that every trajectory converges either to an endemic equilibrium or to a periodic orbit. Under additional natural assumptions, the periodic attractor is excluded, and we guarantee the convergence of each trajectory to an endemic equilibrium state. The global stability analysis uses a family of Lyapunov functions corresponding to the family of branches of the hysteresis operator.