静止产生随机流行病学模型中的移动平均值：一个宿主和两个寄生虫
摘要：传染病和共同进化动力学的数学建模被广泛应用于改进传染性疾病的疾病管理策略。许多疾病存在一种被称为潜伏感染的宿主内静止阶段，而其他疾病在环境中表现为休眠阶段。由于静止/休眠阶段可能对药物、抗生素、杀菌剂等治疗方法具有抵抗力，因此研究这两种生命周期特征对共同进化动力学的影响具有实际意义。首先，我们开发了一个确定性共同进化模型，其中两种寄生物具染一种宿主类型，并通过分析研究了动力系统的稳定性。我们特别推导了一个带有静止阶段的5×5方程组的稳定条件。其次，我们开发了该模型的随机版本，以研究静止对系统动力学的随机性影响。我们计算了寄生物类型的稳态分布，该分布遵循多元正态分布。此外，我们得到了对称和非对称的休眠率下系统的协方差矩阵的数值解。当寄生物菌株相同时，静止会增加高传播率时感染个体数量的方差，而在传播率较低时会减小方差。然而，当不同的寄生物菌株存在竞争时，静止会产生一个移动平均行为，抑制了随机性，并降低了感染宿主数量的方差。具有最高进入静止率的菌株决定了移动平均值的强度和随机性减小的程度。因此，值得研究具有静止/休眠特征的多菌株寄生物的简单模型，以改进疾病管理策略。
作者：Usman Sanusi, Sona John, Johannes Mueller, Aur''elien Tellier
论文ID：2205.12714
分类：Populations and Evolution
分类简称：q-bio.PE
提交时间：2022-05-26