Standart olmayan sonlu fark metodu ile dağılımlı mertebeden SVIR modelinin nümerik analizi

Authors : Mehmet KOCABIYIK, Mevlüde YAKIT ONGUN, İlkem TURHAN ÇETİNKAYA

Pages : 577-591

Doi:10.25092/baunfbed.893658

View : 21 | Download : 12

Publication Date : 2021-07-04

Article Type : Research Paper

Abstract :Çoğu bilim dalındaki matematiksel modellemelerde diferansiyel denklemler kullanılmaktadır. Ancak genelde kullanılan adi, kısmi ve kesirli mertebeden diferansiyel denklemlerin kullanımı yerine bu çalışmada daha kapsamlı bir diferansiyel denklem olan dağılımlı (distributed) mertebeden diferansiyel denklem ele alınmıştır. Bu çalışmada dağılımlı mertebeden diferansiyel denklem yardımı ile epidemik model olan SVIR (Susceptible, Vaccinated, Infectious, Recovered) modeli tanımlanmış ve nümerik çözümü standart olmayan sonlu fark metodu (NSFD) ile araştırılmıştır. Bulaşıcı hastalıkların incelenmesinde kullanılan bu model aynı zamanda içinde barındırdığı V terimi ile hastalık evresinde aşılamanın etkisini ve gelişimini ortaya koymaktadır. Dağılımlı mertebeden diferansiyel denklemlerin kullanılmasında ki temel düşünce hem bu tip denklemlerin bir nevi adi ve kesirli diferansiyel denklemlerin genel hali olması hem de içinde tanımlanan yoğunluk fonksiyonu ile farklı durumlar hakkında tek bir denklem ile yorum yapılabilmesindendir. SVIR modelinin nümerik çözümü ve analizi çalışma içerisinde yapılmış ve sonrasında ayrıklaştırılmış sisteme ait kararlılık analizi ifade edilmiştir. Bu çalışmalar neticesinde dağılımlı mertebeden modellemenin bu tip epidemik modellemelerde kullanımının mümkün olduğu görülmüştür.
Keywords : Dağılımlı mertebeden diferansiyel denklemler, SVIR epidemik model, aşılama