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Numerical Modeling of Fractional-Order Biological SystemsModelado Numérico de Sistemas Biológicos de Orden Fraccional

Resumen

Proporcionamos una clase de modelos diferenciales de orden fraccionario de sistemas biológicos con memoria, como la dinámica del sistema tumor-inmune y la dinámica de la infección por VIH de las células T CD4. Se obtienen condiciones de estabilidad y no estabilidad para el equilibrio libre de enfermedad y equilibrios positivos en términos de un parámetro umbral (parámetro mínimo de infección) para cada modelo. Proporcionamos un método incondicionalmente estable, utilizando la derivada fraccionaria de Caputo de orden y la aproximación de Euler implícita, para encontrar una solución numérica de los sistemas resultantes. Las simulaciones numéricas confirman las ventajas de la técnica numérica y el uso de modelos de orden fraccionario en sistemas biológicos sobre las ecuaciones diferenciales con orden entero. Los resultados pueden brindar información a los especialistas en enfermedades infecciosas.

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