中国地质大学(武汉)葛富东获国家专利权
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龙图腾网获悉中国地质大学(武汉)申请的专利一种分数阶传染病模型的参数估计方法、装置及电子设备获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN115910373B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-31发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202211260974.4,技术领域涉及:G16H50/80;该发明授权一种分数阶传染病模型的参数估计方法、装置及电子设备是由葛富东;谢兵设计研发完成,并于2022-10-14向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种分数阶传染病模型的参数估计方法、装置及电子设备在说明书摘要公布了:本发明公开了一种分数阶传染病模型的参数估计方法、装置及电子设备,具体包括:针对分数阶传染病模型,通过将系统参数和分数阶阶次视为独立的未知变量,把分数阶传染病模型的参数估计问题转化为优化问题;基于传染病传播过程的真实数据,使用改进的粒子群优化算法寻找目标函数的最小值,从而确定出系统参数和分数阶阶次的最优结果,得到更适于描述传播过程的具体传染病模型。本发明基于分数阶微积分的传染病模型能很好地契合传染病的动力学传播过程,改进的粒子群优化算法可为非线性分数阶系统的参数估计提供有效的工具,极大提高了分数阶传染病模型参数估计的准确性。
本发明授权一种分数阶传染病模型的参数估计方法、装置及电子设备在权利要求书中公布了:1.一种分数阶传染病模型的参数估计方法,其特征在于,包括以下步骤: S1:建立分数阶传染病模型和相应的估计系统模型; 其中,步骤S1所述建立分数阶传染病模型,包括: S1.1:获取一段时间[0,T]内的传染病数据,包括每日新增感染人数、累计确诊人数、恢复和死亡人数,并对传染病数据进行预处理; S1.2:根据传染病的传播特征和数据特征,把人群分为S、E、I和R四个类别,其中,S和E分别代表易感人群和暴露者,I表示感染者,R代表康复或者死亡人数; 步骤S1所述建立相应的估计系统模型,包括: 根据分数阶传染病模型建立的估计系统模型如下: 将上述估计系统模型表示为其中表示估计系统的状态向量,为θ的估计量; 其中q∈0,1]表示分数阶阶次,代表q阶的Caputo分数阶导数,N=S+E+I+R表示受传染病影响的总人数;α1表示恒定的感染率,α2代表健康人群通过与处于潜伏期的暴露者接触而变为暴露者的概率,σ代表确诊的概率,γ表示治愈或者死亡的概率; S2:将分数阶传染病模型的系统参数和分数阶阶次同时作为独立的未知参数进行估计,将分数阶传染病模型的参数辨识问题转化为优化问题; S3:构建改进的粒子群优化算法,使用改进的粒子群优化算法寻找目标函数的最小值,从而确定系统参数和分数阶阶次的最优结果。
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