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Analysis of a fractional-order SIS epidemic model with saturated treatment

International Journal of Modeling, Simulation, and Scientific Computing 2021年第1期12卷 185-212页

作者： Soovoojeet Jana Manotosh Mandal Swapan Kumar Nandi T.K.Kar Department of Mathematics Ramsaday College Amta-711401HowrahWest BengalIndia Department of Mathematics Tamralipta Mahavidyalaya Tamluk-721636West BengalIndia Department of Mathematics Nayabasat P.M.Sikshaniketan Paschim Medinipur-721253West BengalIndia Department of Mathematics Indian Institute of Engineering Science and Technology Shibpur Howrah-711103West BengalIndia

In this paper,we propose and analyze a fractional-order SIS epidemic model with the saturated treatment and disease transmission.The existence and uniqueness,nonnegativity and finiteness of solutions for our suggested model have been studied.Different equilibria of the model are found and their local and global stability analyses are also examined.Furthermore,the conditions for fractional backward and fractional hopf bifurcation are also analyzed in both the commensurate and incommensurate fractional-order model.We study how the control parameter and the order of the fractional derivative play role in local as well as global stability of equilibrium points and hopf bifurcation.We have demonstrated the analytical results of our proposed model system through several numerical simulations.

关键词： Caputo fractional differentiation SIS epidemic model global asymptotic stability treatment control fractional hopf bifurcation fractional backward bifurcation

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