Caputo fractional reduced differential transform method for SEIR epidemic model with fractional order

Abstract

У статті запропоновано метод дробового скороченого диференціального перетворення Капуто для моделі епідемії “уразливі–схильні–інфіковані–видужалі” з дробовим порядком у спільноті–хазяїні. Цей метод — це поєднання дробової похідної Капуто та відомого методу скороченого диференціального перетворення. Він демонструє можливий прогрес та ефективність роботи. Властивості моделі були проаналізовані та досліджені. Дробова модель епідемії успішно розв’язана за допомогою цього методу. Отже, цей метод подає розв’язок моделі у вигляді збіжного степеневого ряду з легко обчислюваними компонентами без будь-яких обмежуючих припущень.This paper proposes the Caputo Fractional Reduced Differential Transform Method (CFRDTM) for Susceptible-Exposed-Infected-Recovered (SEIR) epidemic model with fractional order in a host community. CFRDTM is the combination of the Caputo Fractional Derivative (CFD) and the well-known Reduced Differential Transform Method (RDTM). CFRDTM demonstrates feasible progress and efficiency of operation. The properties of the model were analyzed and investigated. The fractional SEIR epidemic model has been solved via CFRDTM successfully. Hence, CFRDTM provides the solutions of the model in the form of a convergent power series with easily computable components without any restrictive assumptions.